二醋酸纤维素酯接枝聚乳酸的制备及性能研究.doc

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1、二醋酸纤维素酯接枝聚乳酸的制备及性能研究　　摘要：以辛酸亚锡为催化剂，二醋酸纤维素酯�榻又�骨架，在真空熔融条件下通过meso丙交酯的开环聚合反应，制备了二醋酸纤维素酯接枝聚乳酸的共聚物.使用FTIR，DSC和拉伸实验等多种表征手段对接枝共聚物的性质进行了表征.重点研究了原料用量、催化剂用量、反应温度、反应时间和反应氛围对单体转化率和接枝率的影响，并对接枝共聚物的成膜性、相容性和力学性能进行了评估.结果表明：真空反应环境下，原料meso丙交酯与二醋酸纤维素酯的投料比为4∶1，催化剂辛酸亚锡用量为二醋酸纤维

2、素酯质量的5%，反应温度140℃，反应时间30min时，产物的接枝率达到72%.随着PLA接枝率的升高，PLAgCDA更容易成膜，相容性得到改善，力学性能也得到增强.　　关键词：meso丙交酯；二醋酸纤维素酯；接枝率；相容性；力学性能　　中图分类号：O636.1文献标识码：A　　Abstract：ThegraftingcopolymerwaspreparedbyusingSn2ascatalystandgraftingmesolactideontothecellulosediacetateinthevac

3、uummeltingenvironment.ThecopolymerwascharacterizedusingFTIR，DSCandstretchingtest.Theeffectsoffeedweightratio，catalystcontent，reactiontemperature，reactiontimeandreactionatmosphereonthemonomerconversionandgraftingratiowereexamined.Thefilmcompatibilityandmec

4、hanicalpropertiesofthegraftingcopolymerwerethenevaluated.Theresultsshowedthatinthevacuumreactionenvironment，feedweightratioofmesolactideandcelluloseacetatewas4∶1，catalystcontentwas5%，reactiontemperaturewas140℃，reactiontimewas30min，andgraftingrateoftheprod

5、uctwashigher.WiththeincreaseofPLAgraftingrate，PLAgCDAwasfilmedmoreeasily，andthecompatibilityaswellasthemechanicalpropertieswasimproved.　　Keywords：mesolactide；cellulosediacetate；graftingratio；compatibility；mechanicalproperties　　聚乳酸是一种可完全生物降解的新型环境友好型材料，使用后能

6、被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，无环境污染[1].但它同时存在着性脆、力学性能差、热稳定性差、成本高等一系列问题，限制了其应用范围.因此，需要对PLA进行改性，以克服以上缺点，提高其性能.　　纤维素是世界上最丰富的天然高分子化合物，在地球上存在量大且来源广泛，在自然环境中能被微生物完全降解，也是一种绿色环保材料.但它存在塑性差、耐化学腐蚀性差、高温易分解等缺点，不利于其成型加工.因此，需要对纤维素进行改性，其中关于纤维素的接枝改性已经有了大量的报道[2-4].二醋酸纤维素酯是最早商业化生产

7、的纤维素衍生物，在塑料、烟草、包装、纺织和制药领域有着广泛的应用[5].但是CDA的流动温度高，熔融温度与分解温度过于接近，导致其热加工性能受到限制.因此降低该材料的熔融温度成为提高CDA性能的关键[6].传统的共混改性虽然可以在一定程度上改善材料性能，但仍存在共混体系相容性不佳、增塑剂析出和分解等问题.　　本文以辛酸亚锡为催化剂，二醋酸纤维素酯为接枝骨架，真空熔融条件下通过meso丙交酯的开环聚合反应，制备了一种新型二醋酸纤维素酯接枝聚乳酸的共聚物，研究了原料用量、催化剂用量、反应温度、反应时间和反应氛

8、围对单体转化率和接枝率的影响，并对接枝共聚物的成膜性、相容性和力学性能进行了评估.　　1实验部分　　1.1实验原料　　二醋酸纤维素酯；meso丙交酯；辛酸亚锡2，国药集团化学试剂有限公司）；甲苯；氯仿；无水乙醇.　　1.2实验方法　　将meso丙交酯和二醋酸纤维素酯置于真空干燥箱中干燥24h，完全去除水分后按所需的投料比置于真空耐压瓶中，抽真空后油浴加热搅拌至140℃，待瓶内原料全部熔融且混合均匀后，用注射器加入定量的催化剂S