异山梨醇型聚碳酸酯的合成及其共聚改性研究

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异山梨醇(IS)是一种无毒廉价的生物基原料,以其代替石油基原料双酚A(BPA)来合成新型的聚碳酸酯(PC)具有缓解石油资源危机和解决BPA型聚碳酸酯对人体及环境有潜在危害问题的双重意义。本文采用熔融酯交换法,对碳酸二苯酯(DPC)和IS反应体系进行合成和共聚改性研究,结合预聚动力学筛选出较优催化剂LiAcac,以1,4-丁二醇作为改性单体共聚合成了丁二醇/异山梨醇共聚碳酸酯(PIBC),考察了等摩尔二醇下PIBC的合成工艺,较优的工艺条件为:催化剂LiAcac用量11×10-4mol/mol二醇,预聚温度120℃,预聚压力0.06MPa,预聚时间45min,缩聚温度200℃,缩聚压力02kPa,缩聚时间30min。得到PIBC产品的特性粘数为50.71mL/g,断裂伸长率为67.6%,拉伸强度为61.2MPa。  合成一系列不同1,4-丁二醇/异山梨醇投料比的产品,对其微观分子链结构、热性能和力学性能进行分析,结果表明,随丁二醇用量的增大,热稳定性降低,共聚产品Tg下降,但分子链的柔韧性增强,产品力学性能得到改善;同时考察了等摩尔不同种类的脂肪族直链二醇(1,5-戊二醇、1,6-己二醇和1,8-辛二醇)作为改性单体时对性能的影响,结果表明,随着分子链中二醇亚甲基数的增加,共聚产品Tg逐渐降低,但热稳定性逐渐提高,分子链力学性能明显增强。  通过Flynn-Wall-Ozawa法研究了PIBC产品和PIBC-1010产品的热降解动力学,比较了在不同降解阶段产品的热降解活化能,结果表明,抗氧剂1010在PIBC降解过程中增大了PIBC的热降解活化能,提高了其降解温度,达到了抗氧化的目的。
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