聚己二酸对苯二甲酸丁二酯的合成与表征

聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的合成与表征聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）拥有优异的降解性能与机械性能,在一段时间内最后可转变成二氧化碳与水。在生物可降解薄膜、一次性包装资料和医用资料领域拥有很好的应用远景。本文以对苯二甲酸（PTA）、己二酸（AA）、1,4-丁二醇（BDO）为原料,以摩尔比n（BDO）:n（PTA+AA）=1.4;n（PTA）:n（AA）=1经过直接熔融聚合法制备PBAT。经过调理反应条件制备高分子量的PBAT,并初次经过使用亚磷酸三苯酯（TPPi）在不改变其链结构的条件下进行扩链。并分别对PBAT的化学结构、端羧基含量、特征粘度、分子量及其分布、分子链结构、热性能、晶体结构、力学性能、熔体流动速率和亲水性进行研究。研究缩聚温度对PBAT的影响。结果表示,成功制备出拥有亲水性且分子量分布较窄的PBAT。跟着聚合温度的高升,PBAT的端羧基含量先降低后增加;特征粘度,重均分子量（M_w）,断裂伸长率和拉伸强度先增加后减小。在缩聚温度260℃时,PBAT重均分子量高达21.69×10⁴g/mol,断裂伸长率与拉伸强度分别为1420.51%和26.70MPa。从而确立260℃为最正确的缩聚温度。研究了催化剂种类和热稳固剂对PBAT的影响。结果表示,钛酸四正丁酯TBOT）与三氧化二锑（Sb₂O₃）构成的复合催化剂制备的PBAT的分子量、色彩和力学性能方面不但优于单一的TBOT催化剂的同时还优于TBOT/酸楚亚锡（Sn（Oct）₂）复合催化剂,磷酸三苯酯（TPP）有效克制了PBAT热降解的进行。TBOT/Sb₂O₃复合催化剂条件下PBAT的重均分子量高达21.69×10⁴g/mol、色彩为乳白色、断裂伸长率与拉伸强度分别为1420.51%和26.70MPa。研究Sb₂O₃含量对PBAT的影响。结果表示,跟着Sb₂O₃含量的增加,端羧基含量先降低后增加,M_w先增加后降低,跟着M_w的增加线性分子链由无规棒状向密切的球型结构变化。受分子量的影响,熔体流动速率先降低后增加,断裂强度、断裂伸长率和接触角先增加后减小;晶体结构同对苯二甲酸丁二酯（PBT）的晶体结构一致。Sb₂O₃含量为0.10mol%时制备的PBAT质量最,M_w达到24.00×10⁴g/mol,熔体流动速率15.63g/10min,断裂伸长率与拉伸强度最高分别为1525.66%和25.19MPa。研究加工温度与亚磷酸三苯酯（TPPi）增加量对PBAT的影响。结果表示,170℃与190℃时,跟着TPPi含量的增加,PBAT的分子量也在增加;210℃,遇到热降解和副反应的作用PBAT的分子量先增加后减小;TPPi的加入使PBAT的分子量组分变得更均一且未改变其分子链结构。各加工温度下,跟着TPPi含量的增加,受扩链作用和小分子副产物增塑作用的影响PBAT的断裂伸长率与断裂强度先增加后降低,熔体流动速率先减小后增加。加工温度190℃、TPPi3.0wt%时为最正确的反应条件,对应的PBAT拉伸强度与断裂伸长率分别高达35.79MPa和2119.19%,熔体流动速率比本来降低一倍为10.60g/10min。