论文部分内容阅读
作为生物降解材料的脂肪族聚酯聚丁二酸丁二醇酯(PBS)，由于其较好的力学性能和热性能而受到广泛关注。本论文研究了PBS类聚酯的降解过程中材料内部因素(分子主链结构、结晶度)与环境因素(微生物菌群)对其降解的影响。
(1)在以往工作基础上，以钛酸正丁酯为主催化剂，醋酸镁为助催化剂，采用熔融缩聚法通过改变原料的组分将PBS与乙二醇、己二醇、己二酸共聚，并通过改变原料组份合成了一系列不同分子链结构的PBS及其共聚物PBS-co-BA、PBS-co-ES、PBS-co-HS。通过乌氏粘度法、IR、XRD、TG以及拉力实验等方法，分别对不同分子链结构聚合物的化学结构、热性质、力学性质和结晶性质进行了对比研究。采用堆肥降解实验还进一步对比研究了化学结构和物理性质的变化对聚合物生物降解性能的影响。结果表明：PBS基聚合物的分子主链结构、结晶度、熔点对其降解都有一定的影响。PBS分子链上第三单元的引入，破坏了PBS分子结构的规整度，降低了PBS的结晶度和熔点，从而提高了PBS的降解性。相比较而言，其中BA单元的引入能最大的提高PBS的降解性，其次是HS，最后是ES。HS单元的引入改善了聚合物的热性能和柔韧性，PBS-co-HS是综合物理性能与降解性能较好的生物材料。
(2)选取西安花园土和昆明果园土壤分别作为降解PBS的微生物菌群，采用土壤培养液对PBS进行降解，研究了这两地不同微生物菌群对PBS的不同降解效果，分别采用不同的降解培养基对两种微生物菌群中的细菌、真菌和放线菌的降解性能进行研究，并且进一步对降解液中降解PBS的有效微生物进行了分离、鉴定。结果表明：不同微生物菌群与微生物种类对PBS的降解作用不同，在两个月的降解周期中，PBS在昆明土壤中的质量损失达到42％，几乎是西安土壤的9倍。不同微生物的种类对PBS有不同的降解作用。西安土中对PBS起降解作用的主要是真菌(毛霉属)；而在昆明土中则主要是放线菌(链霉菌属)。经初步鉴定发现，土壤中含有大量降解PBS的有效微生物假单胞菌属和芽孢杆菌属、毛霉属和链霉菌属。