生物可降解共聚物PBST和PBS的结构与结晶性能
PLAPBS共混体系结构及性能的研究
PLA/PBS共混体系结构及性能的研究近几年,随着科技产业日新月异的发展,高分子材料起到了重要作用。
然而,绝大部分高分子材料来源于石油资源,其不可降解性大大加剧了“石油资源短缺”和严峻的“白色污染”,因此,可生物降解高分子材料孕育而生。
聚乳酸(PLA)是目前全世界产能最大,价格相对其他生物材料最低的可降解高分子材料。
它不仅具有良好的生物相容性,而且性能与其他通用塑料相近,但其热稳定性差、脆性大等缺点限制了PLA的进一步应用。
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种具有高强度和高韧性的可生物降解材料。
将PLA和PBS进行物理共混,可获得综合性能较好的材料,但是,PLA和PBS物理共混后两者间相容性较差,因此,一般采用添加增容剂的方式,通过化学反应或协同作用改善两者的相容性,获得综合性能较好的PLA/PBS共混试样。
采用动态流变学方法研究聚合物共混体系的相容性正在兴起。
动态流变学方法具有测试过程不会对材料本身结构造成破坏、多相复杂体系在三维条件下相行为不易受外界影响和测试结果较为可靠的特点,采用动态流变学方法分析共混试样的相容性不失为一个较有效的方法,因此,本文采用动态流变学方法结合其他测试手段,研究了不同增容剂对PLA/PBS共混试样相容性及其他性能的影响。
本论文的具体研究工作包括:通过前期大量查阅相关文献后,确定了PLA和PBS质量比为80:20这一基准组分为不同组分PLA/PBS共混试样综合性能最优比,以此作为下一步增容改性研究的基础。
采用扩链剂ADR对PLA/PBS共混试样进行增容改性,研究了不同含量ADR和投料方式对PLA/PBS共混试样结构、热学性能、热稳定性能以及流变性能的影响。
结果表明:ADR与PLA/PBS共混试样发生了化学反应,ADR能有效提高共混试样的热稳定性,一次性投料的增容效果优于分段投料。
采用亚磷酸三苯酯(TPPi)作为增容剂,研究了TPPi的含量对PLA/PBS共混试样结构、结晶性能、流变性能以及力学性能的影响,结果表明:TPPi在PLA/PBS共混体系中是作为一种酯化促进剂间接参与反应,当TPPi含量为0.4份时,共混试样的拉伸强度和冲击强度达到最大值分别为63.7MPa和4.56KJ/m<sup>2</sup>,与PLA/PBS共混物相比分别提高了24.4%和44.3%。
PBS基共聚物分子结构与降解性能之间对应关系研究及分子模拟
PBS基共聚物分子结构与降解性能之间对应关系研究及分子模拟PBS基共聚物分子结构与降解性能之间对应关系研究及分子模拟摘要:本文通过对PBS基共聚物分子结构与其降解性能之间的对应关系进行研究,并采用分子模拟的方法进行模拟和分析。
通过自下而上的研究方法,从分子层面揭示了共聚物分子结构与降解性能之间的关系,为制备高性能PBS基共聚物提供了理论依据。
1. 引言PBS基共聚物是一类具有重要应用潜力的生物可降解材料,其可降解性能对于广泛的应用场景具有重要意义。
共聚物分子结构对其性能起着至关重要的作用,因此深入研究共聚物分子结构与降解性能之间的关系对于制备高性能PBS基共聚物具有重要意义。
2. 实验方法(1) 实验材料本研究选取了一系列不同结构的PBS基共聚物样品,包括不同比例与不同长度的PBS接枝共聚物。
(2) 实验过程采用合成方法制备不同结构的PBS基共聚物,通过核磁共振(NMR)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等技术对其分子结构进行表征。
(3) 降解性能测试采用模拟生物体液溶液对不同结构的PBS基共聚物进行降解性能测试,并结合透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)等方法对降解过程进行观察和分析。
3. 结果与讨论(1) 分子结构对降解性能的影响通过实验结果发现,不同比例与不同长度的PBS接枝共聚物具有不同的降解性能。
随着PBS接枝共聚物长度增加,其降解速度明显加快。
分子结构中的双键含量也会影响降解速度,双键含量越高,降解速度越快。
(2) 分子模拟结果为了更深入地研究共聚物分子结构与降解性能之间的关系,采用分子模拟的方法进行了进一步研究。
通过建立共聚物分子模型,采用分子动力学模拟方法模拟了其降解过程。
分子模拟结果表明,共聚物链的构象和分子键键长分布对降解速度有较大影响。
4. 结论本研究通过对PBS基共聚物分子结构与降解性能之间的对应关系进行实验和分子模拟的研究,揭示了共聚物分子结构对降解性能的影响机制。
医用生物可降解型高分子材料
医用生物课降解型高分子材料1.聚己内酯(PCL)这种塑料具有良好的生物降解性,熔点是62℃。
分解它的微生物广泛地分布在喜气或厌气条件下。
作为可生物降解材料可把它与淀粉、纤维素类的材料混合在一起,或与乳酸聚合使用。
2.聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚物以PBS(熔点为114℃)为基础材料制造各种高分子量聚酯的技术已经达到工业化生产水平。
日本三菱化学和昭和高分子公司已经开始工业化生产,规模在千吨左右。
中科院理化研究所也在进行聚丁二酸丁二醇酯共聚酯的合成研究。
目前中科院理化研究所正在筹建年产万吨的PBS生产线、广东金发公司建成了年产1000吨规模的生产线等。
3.聚乳酸(PLA)美国Natureworks公司在完善聚乳酸生产工艺方面做了积极有效的工作,开发了将玉米中的葡萄糖发酵制取聚乳酸,年生产能力已达1.4万吨。
日本UNITIKA公司,研发和生产了许多种制品,其中帆布、托盘、餐具等在日本爱知世博会被广泛使用。
我国目前产业化的有浙江海生生物降解塑料股份有限公司(规模5000千吨/年生产线),正在中试的单位有上海同杰良生物材料有限公司、江苏九鼎集团等。
4.聚羟基烷酸酯(PHA)目前国外实现工业化生产的主要为美国和巴西等国。
目前国内生产单位有宁波天安生物材料有限公司(规模2千吨/年),正在中试的单位有江苏南天集团股份有限公司、天津国韵生物科技有限公司等。
1 晶体结构PLA其主要合成方法有2种:乳酸的缩聚和丙交酯的开环聚合。
常用的高效催化剂为无毒的锡类化合物(如氯化锡和辛酸亚锡)。
乳酸或丙交酯在一定条件下聚合,都可得到全规、间规、杂规及不规则的PLA,依聚合单体的不同,可分为左旋聚乳酸(Z—PLA)、右旋聚乳酸(d—PLA)、内消旋聚乳酸(me—PLA)及外消旋聚乳酸(df—PLA)。
PLA只要PLA的立体规整度足够高,本体或溶液中的PLA就会结晶。
PLA结晶度、晶体大小和形态均影响制品的性能(如冲击强度、开裂性能、透明性等) 。
聚己内酯的降解
聚己内酯的降解1. 引言聚己内酯(Polybutylene succinate,PBS)是一种生物可降解的聚酯材料,具有良好的物理性能和生物相容性。
由于其可降解性和环境友好特性,PBS被广泛应用于包装材料、农膜、生物医用材料等领域。
然而,PBS的降解机制和降解速率对于材料的应用和环境影响至关重要。
本文将从PBS的结构、降解机制、降解速率以及降解产物等方面对聚己内酯的降解进行探讨。
2. PBS的结构PBS是由1,4-丁二醇和琥珀酸酯化反应得到的聚合物,其化学结构如下所示:PBS的主链由己内酯单元组成,侧链上含有琥珀酸酯官能团。
这种结构使得PBS具有较好的可降解性。
3. PBS的降解机制PBS的降解主要通过水解反应进行。
水解反应是指PBS分子与水分子发生反应,使链断裂并生成低分子量产物。
水解反应的机理如下:1.水分子进入PBS分子内部,与琥珀酸酯官能团发生酯键断裂;2.酯键断裂后,产生相应的醇和酸;3.醇和酸进一步被细胞内的酶降解,最终转化为二氧化碳和水。
PBS的降解速率受到多种因素的影响,包括温度、湿度、pH值、聚合度等。
较高的温度和湿度会加速PBS的降解速率,而较低的pH值也有利于降解反应的进行。
4. PBS的降解速率PBS的降解速率与其分子量有关。
较低分子量的PBS降解速率更快,因为降解反应更容易在链的末端发生。
此外,PBS的结晶度也会影响降解速率,结晶度较高的PBS降解速率较慢。
降解速率还受到环境因素的影响。
在土壤、水体等自然环境中,微生物的存在会加速PBS的降解速率。
此外,添加催化剂、酶等也可以提高PBS的降解速率。
5. PBS的降解产物PBS的降解产物主要包括二氧化碳、水和低分子量的聚己内酯。
这些产物可以被生物体代谢或进一步降解,从而实现对PBS的完全降解。
降解产物的生成速率和比例受到降解条件的影响。
在自然环境中,降解产物会逐渐释放到周围环境中,最终被环境中的微生物或其他生物体利用。
6. PBS的应用和环境影响PBS作为一种生物可降解材料,具有广泛的应用前景。
生物可降解聚丁二酸_苯基丁二酸丁_省略_醇酯系列共聚物的合成及其结晶行为_孙元碧
近年来 , 线形脂肪族聚酯聚丁二酸丁二醇酯 ( PBS) 作 为化学 合成的 全生物 降解材 料中 一大 类, 因其具备良好的生物降解性和较好的机械性 能, 而倍受关注 . 但其均聚物的性能难以满足使用 要求, 因此已有很多研究集中在通过共聚的方法 来改性
[ 1~ 5]
共振波谱仪研究共聚物的序列结构 . 丁二酸 ( SA) , 陕西 利君精细化工 有限公司, 分析纯; 1, 4 - 丁二醇( BD) , 上海试剂一厂, 化学纯; 苯基丁二 酸 ( BS) , 大庆 新世纪 精细化 工有 限公 司, 分析纯; 钛酸四丁酯, 北京化工厂 , 化学纯; 三 氯甲烷及甲醇 , 韦斯实验用品有限公司 , 分析纯. 112 共聚物的合成 共聚物 PBSBS 的合成采取 直接酯化 法熔融 缩聚. 将一定摩尔比的丁 二酸 SA 和 苯基丁二酸 BS, 以 及 1, 4 - 丁 二醇 BD( 醇 酸比介于 1105B1~ 114B1) , 加入三口瓶中 , 其中一口充入足量氮气保 护, 另一口接分水器及温度计 , 分水器上接维氏蒸 馏柱并用液封密封; 然后置于 190~ 220 e 的油浴 中, 强烈搅拌, 恒温反应 2 h, 至无水生成 ; 随后, 降 温至 160 e , 氮 气 保 护 下 加 入 钛 酸 四 丁 酯 T i ( OBu) 4 约 1 @ 10
对共聚物组成、 热力学性能、 结晶性能、 等温结晶行为进行 了表征和研究 . 结果表明 , 含苯基的共聚单元的引入 显著改变了聚丁二酸丁二醇酯 ( PBS) 的热力学性能 4, 利用 Hoffman -Week 曲 线得到 的共聚 物平衡熔 点随共 聚 组分含量的增 加显著降低 , 玻璃化转 变温度 则明显 升高 , 结晶 熔点 符合无 规共 聚物的 Flory 方程 . 此外 , 利 用 Avrami 方程对均聚物 PBS 以及共聚物 PBSBS - 10 分别进 行了等温 结晶行 为研究 , 结 果表明 共聚使结 晶速率 降 低 , PBS 和 PBSBS - 10 的 Avrami 指数分别介于 21 8~ 31 0 和 21 7~ 21 9 之 间 , 结晶 方式为 三维生 长异相成 核 , X 射 线测试结果表明共聚不影响晶体结构 . 关键词 聚丁二酸P苯基丁二酸丁二醇酯 ( PBSBS) , 热力学性能 , 等温结晶动力学
聚丁二酸丁二醇酯(pbs)标准
聚丁二酸丁二醇酯(pbs)标准聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种生物可降解的聚合物材料,具有广泛的应用前景。
本文将从PBS的定义、特性、制备方法以及应用领域等方面进行探讨。
首先,我们来了解一下PBS的定义。
PBS是由丁二酸和丁二醇通过酯化反应制得的聚合物,其化学结构中含有酯键。
PBS具有良好的生物相容性和可降解性,因此被广泛应用于医药、食品包装等领域。
接下来,我们来探讨一下PBS的特性。
首先,PBS具有良好的可降解性。
在自然环境中,PBS可以被微生物分解为二氧化碳和水,不会对环境造成污染。
其次,PBS具有良好的生物相容性。
由于PBS的化学结构与生物体内的天然物质相似,因此在医药领域中可以用于制备生物可降解的医疗器械和药物载体。
此外,PBS还具有良好的物理性能,如优异的柔韧性和耐热性,使其在食品包装领域有着广泛的应用。
那么,如何制备PBS呢?目前,制备PBS的方法主要有两种:化学合成法和生物合成法。
化学合成法是通过将丁二酸和丁二醇在催化剂的作用下进行酯化反应得到PBS。
而生物合成法则是利用微生物发酵的方式,通过将适当的底物添加到微生物培养基中,使微生物合成PBS。
这两种方法各有优劣,可以根据具体需求选择适合的制备方法。
最后,我们来看一下PBS的应用领域。
由于PBS具有良好的可降解性和生物相容性,因此在医药领域中有着广泛的应用。
例如,可以利用PBS制备生物可降解的缝合线、骨修复材料等医疗器械。
此外,PBS还可以用于制备药物载体,将药物包裹在PBS微球中,实现缓释效果,提高药物的疗效。
除了医药领域,PBS还可以用于食品包装领域。
由于PBS具有良好的物理性能和可降解性,可以制备出生物可降解的食品包装材料,减少对环境的污染。
综上所述,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种具有良好可降解性和生物相容性的聚合物材料。
通过化学合成法和生物合成法可以制备PBS,其应用领域广泛,包括医药和食品包装等领域。
随着人们对环境保护和可持续发展的重视,PBS作为一种生物可降解材料,将在未来得到更广泛的应用。
PBS及其共聚酯生物降解性能的研究进展
PBS及其共聚酯生物降解性能的研究进展可生物降解的高聚物是近年来引起人们极大兴趣的高分子材料之一。
目前,脂肪族聚酯是生物降解材料中最有发展前景的一类高分子材料,包括聚羟基脂肪酸酯、聚己内酯、聚乳酸,以及由二元酸、二元醇制成的聚酯等。
其中,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种具有良好的热性能、机械性能和加工性能的生物降解脂肪族聚酯。
现阶段对PBS及其共聚酯的研究最为广泛,PBS及其共聚酯的化学结构、分子构成、分子量、结晶度及聚酯的形态等均对其生物降解性能有较大的影响。
文章综述了PBS及其共聚酯的结构、分子量、聚酯形态、熔点、结晶度等和生物降解性能之间的关系。
1 PBS的结构及其降解机理1.1 PBS的结构PBS为白色结晶型聚合物,其密度为1.27 g/cm3,熔点为115℃,结晶化度为30%-60%,结晶化温度为75℃。
其化学结构如图1(略)所示。
1.2 PBS的生物降解机理降解是与形成相反的一个过程,是指大分子化合物经化学反应回归到小分子化合物的过程。
PBS降解的本质是聚合物中化学键的断裂,其中既包括主链中化学键的断裂,又包括支链中化学键的断裂,主链结构中化学键的断裂对聚合物的降解起着决定性的作用。
在PBS分子链中引入较弱的化学键或较易发生化学反应的化学键,则该键较易断裂,聚合物就较易于降解。
反之,则难以降解。
PBS在微生物的作用下可发生降解。
微生物首先侵蚀聚酯的表面,然后由微生物分泌的酶对聚酯中的酯键发生作用使其水解。
酶催化水解聚酯的过程分为以下两步。
第一步,酶起一个醇的作用,可以把该反应看做是PBS聚酯的醇解,产物为酰基酶和聚酯链的一部分;第二步,酰基酶榱水解,产物为聚酯的其余部分和再生的酶。
该酶可被循环利用,如图2所示。
2 PBS的降解研究暨南大学理工学院材料科学与工程系赵剑豪等研究发现:数均分子量为4.8万的PBS,在杂色曲菌酶作用下降解30d,降解率为21%。
Mal-NamKimt采用污泥降解法研究发现:数均分子量约为7万的PBS,降解30 d,降解率约为3%。
PLAPBS共混体系结构及性能的研究
PLA/PBS共混体系结构及性能的研究近几年,随着科技产业日新月异的发展,高分子材料起到了重要作用。
然而,绝大部分高分子材料来源于石油资源,其不可降解性大大加剧了“石油资源短缺”和严峻的“白色污染”,因此,可生物降解高分子材料孕育而生。
聚乳酸(PLA)是目前全世界产能最大,价格相对其他生物材料最低的可降解高分子材料。
它不仅具有良好的生物相容性,而且性能与其他通用塑料相近,但其热稳定性差、脆性大等缺点限制了PLA的进一步应用。
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种具有高强度和高韧性的可生物降解材料。
将PLA和PBS进行物理共混,可获得综合性能较好的材料,但是,PLA和PBS物理共混后两者间相容性较差,因此,一般采用添加增容剂的方式,通过化学反应或协同作用改善两者的相容性,获得综合性能较好的PLA/PBS共混试样。
采用动态流变学方法研究聚合物共混体系的相容性正在兴起。
动态流变学方法具有测试过程不会对材料本身结构造成破坏、多相复杂体系在三维条件下相行为不易受外界影响和测试结果较为可靠的特点,采用动态流变学方法分析共混试样的相容性不失为一个较有效的方法,因此,本文采用动态流变学方法结合其他测试手段,研究了不同增容剂对PLA/PBS共混试样相容性及其他性能的影响。
本论文的具体研究工作包括:通过前期大量查阅相关文献后,确定了PLA和PBS质量比为80:20这一基准组分为不同组分PLA/PBS共混试样综合性能最优比,以此作为下一步增容改性研究的基础。
采用扩链剂ADR对PLA/PBS共混试样进行增容改性,研究了不同含量ADR和投料方式对PLA/PBS共混试样结构、热学性能、热稳定性能以及流变性能的影响。
结果表明:ADR与PLA/PBS共混试样发生了化学反应,ADR能有效提高共混试样的热稳定性,一次性投料的增容效果优于分段投料。
采用亚磷酸三苯酯(TPPi)作为增容剂,研究了TPPi的含量对PLA/PBS共混试样结构、结晶性能、流变性能以及力学性能的影响,结果表明:TPPi在PLA/PBS共混体系中是作为一种酯化促进剂间接参与反应,当TPPi含量为0.4份时,共混试样的拉伸强度和冲击强度达到最大值分别为63.7MPa和4.56KJ/m<sup>2</sup>,与PLA/PBS共混物相比分别提高了24.4%和44.3%。
生物降解材料PBS材料
生物降解材料PBS材料生物降解材料(Biodegradable materials)是指能够被自然环境中的微生物降解并最终转化为自然物质的材料。
它可以通过微生物的作用被分解并消失,不对环境造成污染。
其中一种常见的生物降解材料是PBS材料。
PBS材料是一种聚丁二酸丁二醇酯(PBS)制成的生物降解塑料。
它是由聚对苯二甲酸丁二醇酯与对苯二甲酸酯的共聚物构成。
PBS材料有很强的生物降解性能,因此被广泛应用于包装材料、农业薄膜、医疗器械、纺织品等领域。
与传统的塑料相比,PBS材料在可持续性和环境友好性方面具备了显著优势。
传统塑料通常采用石化原料制成,其生产过程会产生大量的温室气体排放和能源消耗。
同时,传统的塑料在自然环境中分解时间长,对环境造成持续的污染。
而PBS材料采用的是可再生的生物质原料,可以有效减少对非可再生资源的依赖。
此外,PBS材料的生物降解速度较快,可以在几个月到几年内分解为二氧化碳和水,对土壤和水质没有污染。
PBS材料在包装材料领域具有广泛的应用前景。
由于PBS材料可生物降解,可以降解为水和二氧化碳,因此可以用于生鲜蔬菜、水果等农产品的包装。
相比传统的包装材料,PBS材料不会产生有毒的气体,且不会对食品造成污染。
此外,PBS材料还可以降低包装材料的重量,减少能源消耗和碳排放。
在农业领域,PBS材料可以用于生物降解农业薄膜的制作。
传统的农业薄膜在使用完后往往被丢弃在土地上,会对土壤造成污染。
而PBS材料可以被微生物降解,不会对土壤造成污染,并且可以作为有机贡献物质,改善土壤的结构和肥力。
此外,PBS材料还被广泛应用于医疗器械制造。
因为PBS材料的生物降解性能好,对人体无任何副作用,所以很适合用于医疗领域。
PBS材料可以制作无纺布、透明薄膜等,用于制造手术衣、医疗包装袋等产品。
这些产品使用后可以被微生物迅速降解,减轻了对环境的影响。
纺织品行业也是PBS材料的应用领域之一、传统的合成纤维通常以石化原料为基础,会对环境造成污染。
《生物可降解PBST-二氧化钛-氧化铜-银复合膜的制备及其性能研究》
《生物可降解PBST-二氧化钛-氧化铜-银复合膜的制备及其性能研究》篇一生物可降解PBST-二氧化钛-氧化铜-银复合膜的制备及其性能研究一、引言随着环保意识的日益增强,生物可降解材料的研究与应用已成为当前科研领域的热点。
PBST(聚丁二酸丁二酯)作为一种生物可降解的聚合物,具有优异的物理性能和生物相容性,被广泛应用于包装材料、医疗器械等领域。
然而,为了进一步提高其性能并拓宽应用范围,将PBST与其他具有特殊功能的材料进行复合成为研究的重要方向。
本文将探讨生物可降解PBST/二氧化钛/氧化铜/银复合膜的制备方法及其性能研究。
二、材料与方法1. 材料PBST聚合物、二氧化钛(TiO2)、氧化铜(CuO)、银(Ag)等。
2. 方法(1)制备过程首先,将PBST聚合物进行熔融共混,然后加入二氧化钛、氧化铜和银等材料,通过一定的工艺条件制备出复合膜。
(2)性能测试对制备出的复合膜进行结构表征、力学性能测试、热稳定性分析、抗菌性能测试等。
三、结果与讨论1. 结构表征通过扫描电子显微镜(SEM)观察,复合膜表面平整,各组分分布均匀。
X射线衍射(XRD)分析表明,复合膜中各组分的晶体结构清晰可见。
2. 力学性能复合膜的拉伸强度和断裂伸长率均有所提高,表明各组分的加入增强了PBST聚合物基体的力学性能。
3. 热稳定性热重分析(TGA)结果表明,复合膜的热稳定性得到提高,具有更好的耐热性能。
4. 抗菌性能通过抗菌实验,发现复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等常见细菌具有显著的抑制作用,表明银等抗菌组分的加入有效地提高了复合膜的抗菌性能。
四、结论本文成功制备了生物可降解PBST/二氧化钛/氧化铜/银复合膜,并通过结构表征、力学性能测试、热稳定性分析和抗菌性能测试等手段对其性能进行了研究。
结果表明,该复合膜具有优异的力学性能、热稳定性和抗菌性能,有望在包装材料、医疗器械、抗菌材料等领域得到广泛应用。
此外,通过调整各组分的比例和制备工艺,可以进一步优化复合膜的性能,以满足不同领域的应用需求。
《生物可降解聚乳酸-PBST-壳聚糖-银复合膜的制备及性能研究》范文
《生物可降解聚乳酸-PBST-壳聚糖-银复合膜的制备及性能研究》篇一生物可降解聚乳酸-PBST-壳聚糖-银复合膜的制备及性能研究一、引言随着人类对环保意识的提高,生物可降解材料逐渐成为研究的热点。
聚乳酸(PLA)、PBST(聚丁二酸丁二酯-对苯二甲酸丁二酯共聚物)、壳聚糖(Chitosan)以及银等材料因其良好的生物相容性和可降解性,在生物医学、包装材料等领域具有广泛的应用前景。
本文旨在研究生物可降解的聚乳酸/PBST/壳聚糖/银复合膜的制备工艺及其性能表现。
二、材料与方法1. 材料准备实验所需材料包括聚乳酸、PBST、壳聚糖、银盐以及其他助剂。
所有材料均需符合生物可降解及无毒无害的标准。
2. 制备工艺(1)将聚乳酸、PBST按照一定比例混合,并通过热熔融法制备混合基体;(2)将壳聚糖与银盐溶解于适当溶剂中,制备成壳聚糖/银溶液;(3)将壳聚糖/银溶液与混合基体进行共混,通过流延法制备复合膜;(4)对复合膜进行干燥、热处理等后处理。
3. 性能测试对制备的复合膜进行力学性能测试、透光性测试、吸水性测试、生物相容性测试及降解性能测试等。
三、结果与讨论1. 制备结果通过上述制备工艺,成功制备出生物可降解的聚乳酸/PBST/壳聚糖/银复合膜。
该复合膜具有良好的柔韧性,且表面光滑,无明显的缺陷。
2. 性能分析(1)力学性能:该复合膜具有较高的拉伸强度和撕裂强度,显示出良好的力学性能。
(2)透光性:复合膜在可见光范围内具有较好的透光性,满足包装材料的要求。
(3)吸水性:复合膜的吸水性较低,具有良好的防潮性能。
(4)生物相容性:该复合膜对细胞无毒性,具有良好的生物相容性,适用于生物医学领域。
(5)降解性能:该复合膜在一定的环境条件下能实现快速降解,且降解产物无毒无害,符合环保要求。
3. 影响因素讨论(1)材料配比:聚乳酸、PBST、壳聚糖及银的比例对复合膜的性能具有重要影响。
通过调整各组分的比例,可以优化复合膜的性能。
《生物可降解PBST-二氧化钛-氧化铜-银复合膜的制备及其性能研究》范文
《生物可降解PBST-二氧化钛-氧化铜-银复合膜的制备及其性能研究》篇一生物可降解PBST-二氧化钛-氧化铜-银复合膜的制备及其性能研究一、引言随着人类对环保意识的提升,生物可降解材料的研究与应用日益受到重视。
PBST(聚丁二酸丁二酯-共聚物)作为一种新型的生物可降解塑料,具有优良的物理性能和生物相容性。
本文旨在制备并研究包含二氧化钛(TiO2)、氧化铜(CuO)以及银等成分的复合膜,探究其在提高材料降解性及生物活性的同时,对其力学、热学、光学及抗菌等性能的改变。
二、材料与方法1. 材料准备本实验所需材料包括PBST树脂、二氧化钛、氧化铜、银等。
所有材料均需符合环保标准,无毒无害。
2. 制备方法采用溶液共混法将PBST、二氧化钛、氧化铜和银进行共混,通过相分离法将共混物在高温下加热并溶解于适当的溶剂中,冷却后进行薄膜的制膜处理。
最后通过烘干和热处理过程获得生物可降解的复合膜。
3. 性能测试采用扫描电子显微镜(SEM)对复合膜的微观结构进行观察;利用力学测试仪测定复合膜的拉伸强度;采用热重分析法(TGA)研究其热稳定性;通过紫外-可见光谱分析其光学性能;以及通过抗菌实验测试其抗菌性能。
三、结果与讨论1. 微观结构分析通过SEM观察发现,复合膜中各组分分布均匀,无明显的相分离现象,说明各组分在膜中具有良好的相容性。
2. 力学性能分析实验结果显示,复合膜的拉伸强度较纯PBST膜有所提高,这主要归因于二氧化钛、氧化铜和银的加入增强了膜的力学性能。
3. 热稳定性分析TGA结果表明,复合膜的热稳定性得到显著提高,这主要归因于二氧化钛和氧化铜的高温稳定性以及银的催化作用。
4. 光学性能分析紫外-可见光谱分析显示,复合膜在可见光区域的透过率较高,且具有较好的抗紫外线性能。
这主要归因于二氧化钛的光催化作用。
5. 抗菌性能分析抗菌实验结果表明,复合膜对多种细菌具有显著的抑制作用,这主要归功于银的抗菌性能。
此外,二氧化钛和氧化铜也在一定程度上增强了复合膜的抗菌效果。
《生物可降解PBST-二氧化钛-氧化铜-银复合膜的制备及其性能研究》范文
《生物可降解PBST-二氧化钛-氧化铜-银复合膜的制备及其性能研究》篇一生物可降解PBST-二氧化钛-氧化铜-银复合膜的制备及其性能研究一、引言随着人类对环保意识的提升,生物可降解材料在包装、医疗和电子等领域的应用日益广泛。
其中,PBST(聚丁二酸丁二酯-共聚物)作为一种新型的生物可降解材料,具有优异的物理性能和生物相容性。
本研究旨在制备一种生物可降解的PBST/二氧化钛/氧化铜/银复合膜,通过加入不同比例的二氧化钛、氧化铜和银等无机材料,研究其对复合膜性能的影响。
二、材料与方法1. 材料本研究所用材料包括PBST、二氧化钛(TiO2)、氧化铜(CuO)和银(Ag)等。
2. 制备方法(1)按照一定比例将PBST、TiO2、CuO和Ag混合,并搅拌均匀;(2)采用溶液铸膜法,将混合物溶于适当溶剂中,得到均匀溶液;(3)将溶液倒在玻璃板上,利用自然挥发或热风烘干法使溶剂挥发,得到复合膜。
三、实验结果与分析1. 复合膜的制备与表征通过调整TiO2、CuO和Ag的含量,成功制备了不同配比的PBST/二氧化钛/氧化铜/银复合膜。
利用扫描电子显微镜(SEM)对复合膜的表面形貌进行观察,发现随着无机材料含量的增加,复合膜的表面结构发生变化。
2. 性能测试(1)力学性能:通过拉伸试验测试复合膜的抗拉强度和断裂伸长率,发现随着无机材料含量的增加,复合膜的力学性能有所提高。
(2)热稳定性:通过热重分析(TGA)测试复合膜的热稳定性,发现加入无机材料的复合膜具有更高的热稳定性。
(3)生物降解性:在模拟自然环境条件下测试复合膜的生物降解性,发现生物可降解PBST/二氧化钛/氧化铜/银复合膜具有良好的生物降解性能。
(4)抗菌性能:通过实验测试复合膜的抗菌性能,发现加入Ag的复合膜具有较好的抗菌效果。
四、讨论本研究表明,通过加入不同比例的TiO2、CuO和Ag等无机材料,可以改善PBST复合膜的力学性能、热稳定性和生物降解性。
《生物可降解聚乳酸-PBST-壳聚糖-银复合膜的制备及性能研究》范文
《生物可降解聚乳酸-PBST-壳聚糖-银复合膜的制备及性能研究》篇一生物可降解聚乳酸-PBST-壳聚糖-银复合膜的制备及性能研究一、引言随着环境问题日益严重,生物可降解材料已成为科研和工业界的研究热点。
本篇论文主要针对生物可降解聚乳酸/PBST/壳聚糖/银复合膜的制备工艺及其性能进行研究。
该复合膜材料不仅具有良好的生物相容性,还具有优异的机械性能和抗菌性能,有望在医疗、包装、农业等领域得到广泛应用。
二、材料与方法1. 材料准备本实验所需材料包括聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二酯-co-己二酸-co-四氢呋喃(PBST)、壳聚糖(Chitosan)以及银纳米颗粒(AgNPs)。
2. 制备方法(1)将PLA、PBST按一定比例混合,通过熔融共混法制备基础膜;(2)将壳聚糖溶液与基础膜进行复合,形成复合膜;(3)将银纳米颗粒分散于壳聚糖溶液中,再与复合膜进行复合,得到生物可降解聚乳酸/PBST/壳聚糖/银复合膜。
3. 性能测试对所制备的复合膜进行机械性能测试、吸水性测试、生物相容性测试及抗菌性能测试。
三、结果与讨论1. 机械性能测试经过测试,该复合膜具有良好的机械性能,抗拉强度和延伸率均表现出色,可满足实际使用需求。
2. 吸水性测试复合膜具有良好的吸水性,有助于提高其在特定环境中的使用性能。
同时,银纳米颗粒的加入可以进一步增强吸水性能,有利于提高抗菌效果。
3. 生物相容性测试通过细胞培养实验发现,该复合膜具有良好的生物相容性,无毒性,对细胞生长具有促进作用。
这为该材料在医疗领域的应用提供了有力支持。
4. 抗菌性能测试银纳米颗粒的加入显著提高了复合膜的抗菌性能。
经过实验验证,该复合膜对多种常见细菌具有显著的抑制作用,为医疗和包装领域的应用提供了新的可能性。
四、结论本论文研究了生物可降解聚乳酸/PBST/壳聚糖/银复合膜的制备工艺及其性能。
通过熔融共混法、溶液复合法等工艺,成功制备出具有优异机械性能、吸水性、生物相容性和抗菌性能的复合膜材料。
《生物可降解PBST-二氧化钛-氧化铜-银复合膜的制备及其性能研究》
《生物可降解PBST-二氧化钛-氧化铜-银复合膜的制备及其性能研究》篇一生物可降解PBST-二氧化钛-氧化铜-银复合膜的制备及其性能研究一、引言随着环境保护意识的日益增强,生物可降解材料的研究与应用逐渐成为科研领域的热点。
PBST(聚丁二酸丁二酯)作为一种具有良好生物相容性和生物降解性的聚合物,受到了广泛关注。
本研究以PBST为基础,结合二氧化钛(TiO2)、氧化铜(CuO)和银(Ag)等无机材料,制备出一种生物可降解的复合膜材料,并对其性能进行了深入研究。
二、材料与方法2.1 材料准备实验所需材料包括PBST、二氧化钛(TiO2)、氧化铜(CuO)、银(Ag)等。
所有材料均经过筛选和纯化处理,确保其纯度和质量。
2.2 制备方法采用共混法制备生物可降解的PBST/二氧化钛/氧化铜/银复合膜。
首先,将PBST与不同比例的无机材料混合,然后进行共混、热压等工艺,制备出复合膜材料。
2.3 性能测试对制备出的复合膜进行一系列性能测试,包括力学性能、热稳定性、生物相容性、生物降解性等。
三、实验结果3.1 制备结果通过共混法制备出不同比例的PBST/二氧化钛/氧化铜/银复合膜,其表面光滑、均匀,无明显缺陷。
3.2 性能分析(1)力学性能:随着无机材料比例的增加,复合膜的力学性能得到提高。
(2)热稳定性:复合膜具有较高的热稳定性,可承受较高的温度而不发生明显变化。
(3)生物相容性:复合膜具有良好的生物相容性,与生物体无明显的排斥反应。
(4)生物降解性:复合膜在特定条件下具有良好的生物降解性,可实现环保、可持续的应用。
四、讨论4.1 制备工艺优化在制备过程中,可以通过调整无机材料的比例、改变热压工艺等手段,进一步优化复合膜的性能。
此外,还可尝试其他制备方法,如溶胶-凝胶法、电纺丝法等,以获得更优异的性能。
4.2 性能提升途径针对复合膜的力学性能、热稳定性、生物相容性和生物降解性等方面,可进一步探索其他无机材料或添加剂的加入,以提高其综合性能。
《生物可降解PBST-二氧化钛-氧化铜-银复合膜的制备及其性能研究》
《生物可降解PBST-二氧化钛-氧化铜-银复合膜的制备及其性能研究》篇一生物可降解PBST-二氧化钛-氧化铜-银复合膜的制备及其性能研究一、引言随着环境保护意识的日益增强,生物可降解材料的研究与应用逐渐成为科研领域的热点。
PBST(聚丁二酸丁二酯)作为一种生物可降解的聚合物,具有优良的物理性能和生物相容性。
本研究通过引入二氧化钛(TiO2)、氧化铜(CuO)和银(Ag)等无机材料,制备出一种新型的生物可降解复合膜材料。
该复合膜不仅保持了良好的物理性能,而且具备了更好的生物相容性、光催化性和抗菌性能,对环保及可持续发展具有重要意义。
二、实验部分(一)材料与方法1. 材料:PBST聚合物、二氧化钛(TiO2)、氧化铜(CuO)、银(Ag)等。
2. 方法:采用溶胶-凝胶法、共混法及热压法等工艺,制备出生物可降解PBST/二氧化钛/氧化铜/银复合膜。
(二)制备过程1. 制备PBST溶液:将PBST聚合物溶解在适当的溶剂中,形成均匀的溶液。
2. 制备无机材料分散液:将二氧化钛、氧化铜和银等无机材料分散在适当的溶剂中,形成均匀的分散液。
3. 共混:将PBST溶液与无机材料分散液进行共混,得到均匀的混合溶液。
4. 制备复合膜:将混合溶液通过热压法或其他适当的方法,制备出生物可降解PBST/二氧化钛/氧化铜/银复合膜。
三、性能研究(一)物理性能通过拉伸试验、热稳定性测试等方法,研究复合膜的物理性能。
结果表明,该复合膜具有良好的拉伸强度、断裂伸长率和热稳定性。
(二)生物相容性通过细胞培养实验和血液相容性实验等方法,研究复合膜的生物相容性。
结果表明,该复合膜具有良好的生物相容性,无明显的细胞毒性和血液相容性问题。
(三)光催化性能和抗菌性能通过光催化实验和抗菌实验等方法,研究复合膜的光催化性能和抗菌性能。
结果表明,该复合膜在紫外光照射下具有较好的光催化性能,能有效降解有机污染物;同时,该复合膜还具有较好的抗菌性能,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等常见细菌具有明显的抑制作用。
生物基聚酯的合成及PBS共混体系的性能研究
生物基聚酯的合成及PBS共混体系的性能研究当今,人们为了减少对不可再生资源的依赖,同时抑制对环境造成的污染,生物可降解材料受到广泛的关注。
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种可生物降解的高分子材料,具有优异的性能,应用在医药、农业、包装等领域。
但是,PBS熔体强度低、韧性差等缺点限制了其进一步的应用。
为了解决这一实际问题,我们合成了一系列PBS共聚酯,用于PBS的改性,系统地研究了共混体系的结构与性能,主要工作如下:1、以丁二酸、1,4-丁二醇为原料,钛酸四丁酯为催化剂,通过熔融缩聚方法合成出线型PBS,然后以同种合成方法用乙二醇(EG)、1,3-丙二醇(1,3-PG)和1,5-戊二醇(1,5-PTD)等摩尔替代1,4-丁二醇合成一系列的PBS共聚酯:聚(丁二酸丁二醇酯-co-丁二酸乙二醇酯)(PBSE);聚(丁二酸丁二醇酯-co-丁二酸1,3-丙二醇酯)(PBSP);聚(丁二酸丁二醇酯-co-丁二酸1,5-戊二醇酯)(PBST)。
通过乌氏粘度计、红外光谱仪(FTIR)、核磁共振波谱仪(~1H-NMR)、热失重分析仪(TGA)、示差扫描量热仪(DSC)、广角X-射线衍射仪(XRD)、偏光显微镜(POM)、力学性能测试,考察了改性单体的引入,对PBS共聚酯的分子量、化学结构、热学性能、结晶性能以及共混之后的性能的影响。
研究结果表明:(1)PBS共聚酯的分子量在3.49×10~4-5.05×10~4之间,引入二元醇对PBS共聚酯分子量的影响不大;(2)改性二元醇的引入对PBS共聚酯的化学结构没有改变,且初始分解分度在300°C以上;(3)随着引入二元醇含量的增加,PBS共聚酯的结晶度分别下降了16.7%、14.7%、17.4%,但晶型没有改变;(4)共混之后随着引入二元醇链段长度的增加,在添加相同含量的改性共聚酯时,共混物结晶温度分别升高到76.3°C、73.5°C、81.6°C,熔点变化不大,结晶度分别降低了6.9%、9.2%、5.9%;(5)随着引入二元醇链段长度的增加在添加相同含量的改性共聚酯时,共混物的冲击强度分别升高了1.2kJ/m~2、0.2kJ/m~2、1.8kJ/m~2,但拉伸强度分别下降了7.3Mpa、6.7Mpa、7.3Mpa。
生物可降解共聚物PBST和PBS的结构与结晶性能
生物可降解共聚物PBST和PBS的结构与结晶性能
顾晶君;李婷婷;张瑜;陈彦模
【期刊名称】《合成纤维工业》
【年(卷),期】2007(30)2
【摘要】利用核磁共振氢谱和广角X射线衍射法研究了生物可降解共聚物聚对苯二甲酸-共-丁二酸丁二醇酯(PBST)的结构及结晶性能,并与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)进行比较.结果表明:PBST为无规共聚物,其晶体结构为三斜晶系,PBS为均聚物,为单斜晶系,PBST的结晶度和结晶尺寸均比PBS的小.
【总页数】4页(P17-19,22)
【作者】顾晶君;李婷婷;张瑜;陈彦模
【作者单位】东华大学材料科学与工程学院,上海,200051;东华大学纺织学院,上海,200051;东华大学纤维材料改性国家重点实验室,上海,200051;东华大学纤维材料改性国家重点实验室,上海,200051
【正文语种】中文
【中图分类】TQ323.4
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从 图 1b中可 以看 出 :PBT共 聚酯 中 的对 苯 二 甲酸苯 环上 的氢 质子 的峰 出现 在 8为 8.19;丁 二 醇单 元 ot亚 甲 基 上 的 氢 质 子 的 峰 出 现 在 8为 4.60~4.89, 亚 甲基 质 子 峰 出 现 在 8为 2.12。 图 1c中 PBST共 聚酯 中 的对 苯 二 甲酸 苯 环 上 的 氢质 子 的峰 出现在 6为 8.09;丁二 酸单 元 亚 甲基 上 的氢 质 子 的峰 出现 在 8为 2.63;丁 二 醇上 的 Ot 亚 甲基 质 子峰 出现 在 8为 4.00~4.50, 亚 甲基
收稿 日期 :2006—09—12;修 改 稿 收 到 日期 :2007—02—12。 作者简 介:顾晶君(1982一 ),女 ,硕士。研究 方向为生物 降 解 纤 维 。 基金项 目:国家科技攻关计划引导项 目(2005BA313C)。
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广角 x射线衍射 (WAXD):采用 13本理学点 几 株式 会社 Rigaku D/max 2550 VB3+ Pc x射 线 衍 射 仪测 试 。 试 样 为 1 mm 的 圆形 薄 片 ,cu靶 , 扫 描角 度 5。一60。。
2 结果 与讨 论 2.1 共聚 物序 列结 构 2.1.1 组 分 比 例
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第 30卷 第 2期
2007年 4月
合 成 纤 维 工 业
CHINA SYNTHETIC FIBER INDUSTRY
V01.30 No.2 ADr. 2clo7
生物 可 降解 共 聚 物 PBST和 PBS的 结构 与 结 晶性 能
近几 十年来 ,生 物 降解 高分 子 材 料 得 到 了快 速的发展 ,研究 出了大量的生物降解高分子材料 并逐 步应用 于航 空 、医药 、薄膜 、纤 维 等领 域 ¨I2 J。 这 些 生 物 降 解 材 料 主 要 包 括 聚 羟 基 脂 肪 酸 酯 (PHA),聚 乳 酸 (PLA)和 聚 丁 二 酸 丁 二 醇 酯 (PBS)类 这三 大 块 。 目前 ,相 对 于 国外 的生 物 可 降解材料 的研究工作 ,国内尚属起步 阶段。其 中 PBS由于其 熔点 较低 ,物理 力学 性 能不 高 的特 性 , 因而其实际应用受到 了限制。结合聚对苯二 甲酸 丁二醇 酯 (PBT)熔 点 高 ,结 晶速 度 快 和 力 学 性 能 优 异等特 点 ,研酯 (PBST)。作 者 对 纺 丝专 用 的 PBS和 PBST两者 的大 分 子 序列 结 构 及 其 结 晶 结 构进 行 了一 系列 的分析 研究 以供 同行 参考 。
合 成 纤 维 工 业
2007年第 3O卷
质子峰 出现 在 6为 1.50~2.O0。通 过三 者对 比发 现 PBST中的丁二 醇单 元 中的 O/和 /3亚 甲基 质子 峰 由于受 到不 同相 邻 的二元 酸的影 响而 发生 了化 学 位移 的变 化 ,同时质子 峰 出现 了分裂 现象 。
1 实验 1.1 原 料
PBS:熔 点 约 为 114 ̄(2,特 性 粘 数 为 1.255 6 dL/g,密 度 为 1.265 86 g/cm。,相 对 分 子 质 量 为 1.78×10 ,中 国科 学 研 究 院 上 海 有 机 所 提 供 , PBST:熔 点 为 180 ̄(2左 右 ,特性 粘数 为 0.9308 dL/ g,密度 为1.276 58g/em ,相对 分子 质量 为 1.38× 10 ,中 国科 学研 究 院上 海 有 机所 提 供 ,PBT:熔 点 为 225 ̄C左 右 ,特 性粘 数 为1.07dL/g;密 度 为 1.32 g/em ,相对 分 子 质 量 为 0.34×10 ,中 国 石 化 股 份公 司 仪征 化纤公 司提 供 。 1.2 测试
顾晶君 李婷婷 张 瑜。 陈彦模。
(1.东华大学材料科学 与工 程学院 ,上海 200051;2.东华大学纺织学 院 , 上海 200051;3.东华大学纤维材料改性 国家重点实验 室 ,上海 200051)
摘 要 :利用核磁共振氢谱和广角 x射线衍射法 研究 了生物 可降解共聚物 聚对苯 二甲酸一共一丁二 酸丁二 醇酯 (PBST)的结构及结 晶性能 ,并与聚丁二酸丁 二醇酯 (PBS)进行 比较。结果 表 明:PBST为无 规共聚物 , 其 晶体结构为三斜晶系 ,PBS为均聚物 ,为单斜晶系 ,PBST的结 晶度和结 晶尺寸均 比 PBS的小。 关键 词 :聚丁二酸 丁二醇酯 聚对苯二 甲酸一共一丁二酸 丁二醇酯 生物降解材料 结构 结晶性能 中图分类 号 :TQ323.4 文献识别码 :A 文章编 号:1001—0041(2007)02—0017—03
由图 ia的 PBS的 H NMR谱 图 可 以分 析 得 到 :图 中曲线有 3个 吸 收峰分 别为 :丁二 酸单 元 中 亚 甲基 的氢质子[化学位移(8)为 2.62]的峰,丁 二 醇单 元 中与 酯键 相 邻 的亚 甲基 的氢 质 子 (8为 4.11)的峰及 丁二 醇 单 元 的 中 间两 个 亚 甲基 的氢 质 子 (8为 1.71)的峰 。前 两 者 的 吸 收峰 积 分 面 积 近似 比为 1:1,表 明 PBS中丁二 酸 和丁 二醇 结 构 单元 的含 量相 同。
核磁 共振 ( H NMR):采 用 瑞 士 Bruker公 司 生产的 Avarice400核磁共振波谱仪测定。探头分 为 PBS和 PBST以氘代三氯 甲烷 (CDC1,)为溶剂 ;
PBT以氘 代三 氟 乙酸 (TFA)为 溶 剂 ,四 甲基 硅 烷 (TMS)做化 学位 移 内标 ,共 振频 率 为 400 MHz。