PCEC的合成以及PCEC改性PLA的性能研究

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PCEC是PCL与PEG的嵌段共聚物,兼具PCL与PEG各自的优异性能,如良好的生物相容性、优良的生物降解性以及亲水亲油性两亲性等。PLA是目前最具发展前景的生物可降解聚酯,虽然其拥有优良的生物相容性、较高的力学强度以及较好的加工性能,但其韧性以及亲水性较差限制了其更加广泛的应用。  本文首先利用钛酸异丙酯([CH3(CH2)2O]4Ti)与PEG的复合物PEG-Ti引发CL开环聚合得到PEG与PCL比值不同的PCEC嵌段共聚物。通过红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1HNMR)、凝胶渗透色谱法(GPC)等测试表征了PCEC的结构、相对分子量以及相对分子量分布。验证了所得PCEC是PCL与PEG的三嵌段线性共聚物。  其次,通过PCEC与PLA共混研究了PCEC中PCL与PEG摩尔比值增大对PCEC/PLA共混物相结构、拉伸性能以及亲水性能的影响,结果表明PCEC能有效的改善PLA的断裂伸长率,并且PCEC/PLA共混物的断裂伸长率随PCEC中PCL与PEG摩尔比值增大而上升,而PCEC/PLA共混物的亲水性则随之下降;还研究了相同PCL与PEG摩尔比值时PCEC含量对PCEC/PLA共混物拉伸性能、亲水性能的影响,结果表明PCEC/PLA共混物的断裂伸长率因PCEC含量的增加而增大,但其拉伸强度却因此而下降,PCEC/PLA共混物的亲水性受PCEC含量变化影响较小;此外还研究了多环氧官能团ADR含量对PCEC/PLA共混物微观形貌、拉伸性能以及热学性能的影响,研究表明ADR有助于减小分散相PCEC的尺寸,当加入ADR的含量为0.2wt%至0.6wt%时,PCEC/PLA共混物的拉伸强度以及断裂伸长率均随ADR含量增大而增大,当ADR含量超过0.6wt%时,PCEC/PLA共混物的拉伸性能开始下降。  随后进一步地利用相同相对分子量的PEG-6000与PCEC40分别对PLA改性,对比了PEG-6000/PLA与PCEC40/PLA在微观形貌、力学性能、结晶性能上的差异。研究表明PCEC/PLA共混物的相结构为“海岛”结构,而PEG-6000/PLA共混物没有出现不相容的“海岛”结构。PCEC改性的PLA在断裂伸长率上要弱于PEG-6000/PLA共混物,而在拉伸强度以及冲击强度上均强于PEG-6000/PLA共混物。此外,研究发现PCEC促进PLA结晶的能力要弱于PEG。
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