聚碳酸亚丙酯(PPC)熔融共混改性研究进展
2024年聚碳酸亚丙酯(PPC)市场发展现状
2024年聚碳酸亚丙酯（PPC）市场发展现状引言聚碳酸亚丙酯（PPC）是一种新型的可降解聚合物，由于其优良的物理性质和环境友好的特点，在近年来得到了广泛的关注和应用。
本文将对聚碳酸亚丙酯市场的发展现状进行分析和总结。
聚碳酸亚丙酯的特性聚碳酸亚丙酯具有以下特性：- 可降解性：聚碳酸亚丙酯可以在自然环境下降解，减少对环境的污染； - 耐热性：聚碳酸亚丙酯具有良好的耐热性能，适用于高温环境下的应用； - 机械性能优异：聚碳酸亚丙酯具有高强度和刚性，适用于各种应力条件下的使用； - 耐化学性：聚碳酸亚丙酯对多种化学物质具有良好的耐腐蚀性；聚碳酸亚丙酯市场现状市场规模聚碳酸亚丙酯市场在过去几年中保持着稳定的增长态势。
根据行业报告数据显示，2019年全球聚碳酸亚丙酯市场规模达到了XX万吨，并预计在未来几年中将保持约XX%的年增长率。
应用领域聚碳酸亚丙酯在各个领域都得到了广泛的应用。
以下为聚碳酸亚丙酯主要应用领域的简要介绍：1.医疗器械领域：聚碳酸亚丙酯用于制造医疗器械和医用耗材，例如注射器、输液器等。
其优良的耐热性和可降解性能使得其成为一种理想的材料选择。
2.包装领域：聚碳酸亚丙酯在包装领域具有广泛的应用，尤其是食品包装。
其可降解性能和对食品的安全性能得到了市场的认可。
3.汽车工业：聚碳酸亚丙酯在汽车工业中用于制造零部件，如车身外壳、内饰件等。
其机械性能优异，能够满足汽车工业对材料强度和耐热性的要求。
4.其他领域：聚碳酸亚丙酯还在电子产品、建筑材料等领域得到了应用，并且在新能源领域的应用也正在逐渐增加。
市场驱动因素聚碳酸亚丙酯市场的发展受到以下因素的驱动：1.环保意识的提升：随着环保意识的增强，可降解材料的需求不断增加，聚碳酸亚丙酯作为一种环境友好的材料，受到了市场的青睐。
2.新技术的推动：聚碳酸亚丙酯在生产工艺和功能性方面的不断创新和提升，为市场发展提供了更多的机遇和可能性。
3.应用领域的拓展：聚碳酸亚丙酯在各个领域的应用拓展，为市场的发展带来了更多的商机。
聚碳酸亚丙酯_木质素熔融共混改性研究
样品 PPC / AL10 PPC / AL20 PPC / AL30 PPC / AL40 PPC / CLS10 PPC / CLS20 PPC / CLS30 PPC / CLS40
将木
质素与聚丙烯 （ PP ） 共混， 并与添加三聚氰胺、 磷 酸二氢铵等阻燃剂的共混体系做了比较 ，证明木质素 的添加提高了 PP 的热稳定性， 降低了热释放速率。 Fernandes 等［7-8］将硫酸盐木质素 （ KL ） 和聚乙烯醇 （ PVA） 溶 于 二 甲 基 亚 砜 （ DMSO ） 中， 压 制 成 膜， PVA 与 KL / PVA 共混膜的 TG 和 DSC 曲线是完全不同 的，这说明 KL 的存在在一定程度上防止了 PVA 的大 幅度热降解， 提高了热稳定性。 周兵等
［2］
用 PPC 和聚乙二醇 （ PEG ） 通过溶剂共混制
［3］
1 1. 1
实
验 实验原料
备出一种可 降 解 的 脂 肪 族 聚 碳 酸 酯 复 合 薄 膜 材 料 ， 提高了 PPC 的热性能 。 Jiao Jian 等 通过熔融共混 法制 备 了 性 能 优 良 的 PPC / 乙 烯 和 乙 烯 醇 共 聚 物 （ EVOH ） 复合 材 料 ， 当 复 合 材 料 中 EVOH 质 量 分 数大于 30% 时 ， 材料的拉伸强度和热稳定性都得到 大幅度提高 ， 同时也加速了 PPC 降解的作用 。 Pang Maizhi 等［4］通过熔融共混法制备的全降解 PPC / 聚丁 二酸 丁 二 醇 酯 （ PBS ） 共 混 复 合 材 料 也 得 到 了 与 PPC / EVOH 复合材料类似的性能规律 。 Ge XC 等［5］ 用未改性的廉价玉米淀粉来增强 PPC ， 开发了一种 全降解 、 力学性能好的复合材料 。 木质素是一种可再生、 可降解的天然高分子物 质，T g 在 100 ～ 180℃ 之间， 具有良好的耐热性。 作 为制浆造纸工业的副产品，每年产生的大量碱木质素 （ AL） 和木质素磺酸盐有待利用。 AL 由烧碱法或硫 酸盐法化学制浆而得， AL 疏水但可溶于碱性介质， 具有较低的硫含量和较高的反应活性 。木质素磺酸钙 （ CLS） 是亚硫酸盐法木浆的副产品， 由木质素经磺 化，再用Ca（ OH） 2 中和、蒸发、干燥制得， CLS 可溶 于各种 pH 值的水溶液中，不溶于有机溶剂。 将木质 素与其他材料共混可以制得性能优异的复合材料 ，同 时可减轻造纸废液对环境的污染。 Chirico 等
二氧化碳共聚物扩链改性
二氧化碳共聚物的扩链改性摘要聚碳酸亚丙酯（Poly propylene carbonate, 简称PPC），又名聚甲基乙撑碳酸酯，是）和环氧丙烷（PO）为原料合成的一种热塑性可生物降解的环保型材料。
以二氧化碳（CO2与其他聚酯相较，PPC 价钱低廉，能够完全降解，加上其优良的气体阻隔性和生物相容性，PPC普遍应用于肉制品保鲜膜、可降解泡沫材料、食物包装材料等。
但 PPC 的玻璃化转变温度较低，材质柔软。
端羟基的存在使得 PPC 容易发生“解拉链式”降解，阻碍其加工和利用性能。
因此，对 PPC 进行物理或化学改性，通过扩链反映提高其分子量或降低熔融指数，提高其力学性能和热性能，具有较大的实际意义。
本文要紧研究PPC的扩链改性，采纳熔融聚合的方式，将二氧化碳共聚物PPC、甲苯二异氰酸酯（TDI）和扩链剂一、4-丁二醇（BDO）混合进行扩链反映。
通过特性黏度法测定共混物的分子量，利用红外测定共混物的结构，利用热分析仪研究共混物的热性能，利用全能拉力机测定其力学性能。
最终取得具有良好力学性能和耐热性能的高分子量的产品。
关键词：聚碳酸亚丙酯；PPC；甲苯二异氰酸酯；TDI；一、4-丁二醇；BDO；玻璃化转变温度；端羟基；熔融指数；力学性能；热性能Chain Extension Modification of CarbonDioxide CopolymerAbstractPoly propylene carbonate(PPC for short), is also called poly methyl ethylene carbonate. PPC is a kind of thermoplastic and biodegradable environment friendly) and propylene oxide(PO). materials which is composed of carbon dioxide(CO2Compared with the other polyesters, PPC is much cheaper and it can be completely degraded. Besides, PPC has excellent gas barrier properties and biocompatibilities. Therefore, PPC is widely used in meat preservative film, biodegradable foams, food packaging materials etc. But the glass transition temperature of PPC is low, which makes it very soft. The exist of hydroxyl terminated makes it easy for PPC to degrade with the form of “unravelleding chain”which affects its processing and functional performance. Consequently, it has great practical significance on the physical or chemical modification of PPC, improving the molecular chain or reducing the fusion index through the chain extension reaction.This article is focus on the research of the chain extension of PPC. We will mix carbon dioxide copolymer(PPC), toluene diisocyanate(TDI) and 1, 4- butanediol(BDO) to carry out chain extension reaction by using the method of melt polymerization, determining the molecular weight of blends with gel permeation chromatography(GPC) and the structure with infrared spectrometry and nuclear magnetic resonance. Thermal properties of blend will be studied by thermal gravimetry(TG) and the mechanical properties will be determined by the universal tensile machine. One high molecular weight product that has good mechanical properties and heat resistance will be synthesized in the end.Keywords：Poly propylene carbonate; PPC; Diisocyanate; TDI; 1, 4- butanediol; BDO; Glass transition temperature; Hydroxyl terminated; Fusion index; Mechanicalproperty; Thermal property; thermal gravimetry; TG目录摘要........................................................ 错误!未定义书签。
ppc
内容摘要
聚碳酸亚丙酯（Poly propylene carbonate）,英文缩写PPC，又称为聚甲基乙撑碳酸酯。
因其具有光降解和生物降解性，同时还具有优良的阻隔氧气和水的性能，可用作工程塑料、生物降解的无污染材料、一次性医药和食品包装材料、胶黏剂以及复合材料等。
但由于PPC存在着许多缺陷，限制了其广泛应用，目前通过改性来拓宽PPC 的应用范围成为研究热点。
常见的改性方法有共聚改性与共混改性。
目前关于聚碳酸亚丙酯耐热改性研究报道较少，大多数为关于PPC的合成研究。
本实验采用熔融法使用马来酸酐、均苯四甲酸酐、过氧化二异丙苯、甲苯二异氰酸酯作为封端剂对PPC进行封端处理，经过机械共混-热压成型等工艺制得复合材料，通过维卡软化温度、差热分析、红外分析、冲击强度、拉伸强度、等性能测试，研究分析了复合材料的热性能及机械性能变化。
结果表明：封端剂的加入对复合材料的性能有着一定的影响，适量马来酸酐，均苯四甲酸酐，过氧化二异丙苯及甲苯二异氰酸酯的加入，使PPC复合材料的维卡软化温度得到不同程度的提高。
关键词：聚碳酸亚丙酯，耐热，封端改性，熔融法。
聚碳酸亚丙酯／纳米氧化锌复合材料制备及性能研究
（ Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ ， Ｔ ａ ｉ ｙ ｕ ａ ｎ ０ ３ ０ ０ ２ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｐ Ｐ Ｃ／ Ｚ ｎ Ｏ ｎ ａ ｎ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｔ ｏ ｒ ｑ ｕ ｅ ｒ ｈ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ｂ ｙ ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ
Ｋｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ： ｐ ｏ ｌ ｙ（ ｐ ｒ ｏ ｐ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ａ ｔ ｅ ） ； ｕ ｎ ｚ ｉ ｐ ｐ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ； ｈｅ ｔ ｒ ｍａ ｌ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｃ ｅ
聚 碳酸亚 丙酯 （ Ｐ Ｐ Ｃ ） 是二 氧化碳 和 环 氧丙烷 单 体通过 共聚反 应合 成 的一 种 新 型 脂 肪 族 聚碳 酸 酯 ，
Ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｐ ｏ ｌ ｙ（ Ｐ ｒ ｏ ｐ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ Ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ａ ｔ ｅ ） ／ Ｚ ｉ ｎ ｃ Ｏ ｘ ｉ ｄ ｅ Ｎ ａ ｎ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ
匀 。纳米 尺寸 凹凸棒 的 引入能够 显著提 高聚碳 酸亚
丙酯 的热 稳 定 性 。周 庆海 等 以十 六 烷 基 三 甲基
可在 自然环境中完全降解 ； 同时在合成过程中消耗
溴化铵（ Ｈ Ｔ Ａ Ｂ ） 有 机改性蒙脱 土， 采用熔融插层法 制备 了插层 一絮凝 型 Ｐ Ｐ Ｃ ／ 有机化蒙脱土（ Ｏ Ｍ Ｍ Ｔ ）
聚碳酸亚丙酯的改性及应用进展项
第２２卷第４期２０２３年７月杭州师范大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｎｇｚｈｏｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｖｏｌ．２２Ｎｏ．４Ｊｕｌ．２０２３收稿日期：２０２２ １１ ０８ 修回日期：２０２２ １１ ２８基金项目：浙江省科技厅公益研究项目（ＬＧＧ２１Ｅ０３０００９）．通信作者：郝超伟（１９７９—），男，副教授，博士，主要从事高分子材料改性与成型加工技术研究．Ｅ ｍａｉｌ：ｃｗｈａｏ＠ｈｚｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ犱狅犻：１０．１９９２６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ．１６７４ ２３２Ｘ．２０２３．０４．００２聚碳酸亚丙酯的改性及应用进展项江涛，潘庆华，马清芳，郝超伟，李文清（杭州师范大学ａ．材料与化学化工学院，ｂ．有机硅化学及材料技术教育部重点实验室，ｃ．浙江省有机硅材料技术重点实验室，浙江杭州３１１１２１）摘 要：聚碳酸亚丙酯（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅ，ＰＰＣ）是由二氧化碳和环氧丙烷共聚而成的可降解绿色环保材料，可以有效利用二氧化碳以缓解“温室效应”，其广泛应用于包装、医药、电池和军工等领域．但是ＰＰＣ也存在热性能与机械性能较差、强伸性能对温度依赖性强等不足，为此研究人员对ＰＰＣ的改性进行了大量研究．本文从ＰＰＣ的热性能、力学性能和实际生产等方面入手，分别就ＰＰＣ的化学改性、复合改性和混合改性进行了综述，指出ＰＰＣ当前的现状以及将要面临的难题，最后对ＰＰＣ的未来发展进行了展望．关键词：聚碳酸亚丙酯；热性能；改性中图分类号：ＴＱ３２７．９ 文献标志码：Ａ文章编号：１６７４ ２３２Ｘ（２０２３）０４ ０３４４ ０７高分子材料以其质柔、质轻、易加工、实用美观、耐腐蚀等优点广泛应用于生活、生产、国防和科研等领域，对人类社会进步有着举足轻重的作用．然而它在带给人们便利的同时，也带来了诸多问题，其中最为明显的是资源短缺和环境污染．传统高分子材料的合成原料是不可再生的石油，且使用过后的高分子材料面临着难以降解和回收利用难的窘境．在此背景下，对于生物可降解高分子的系统研究已经成为世界各国研究的热点．可降解塑料指的是在塑料生产过程中，通过加入一些辅助剂（如降解剂、纤维素、光敏剂等）使其能够完全或部分降解的塑料．聚碳酸亚丙酯（ＰＰＣ）作为一种环保型的生物可降解材料，自诞生以来便备受关注．ＰＰＣ是以环氧丙烷和二氧化碳（ＣＯ２）为原料共聚形成的一种可完全降解的生物高分子材料，具备许多优良的性能，如阻隔性、透明性和生物相容性等．在工业飞速发展的今天，ＰＰＣ在医疗、包装、餐具、航天、轮船制造业和板材等领域都有所涉及，但是较差的热力学性能导致了ＰＰＣ的实际使用范围相当有限．那么如何优化ＰＰＣ的合成路线和改良其性能也是目前亟须解决的难题，为此研究人员也开展了大量研究．１ 聚碳酸亚丙酯的性能及瓶颈自１９６９年Ｉｎｏｕｅ等［１］首次合成出ＰＰＣ以来，其便迅速引起人们的关注．ＰＰＣ的成本较其他生物材料低，且具有良好的生物降解性和生物相容性．但是由于其结构呈无定形和分子链较为柔软等特点，使得其Copyright ©博看网. All Rights Reserved.热力学和机械性能较差．在实际生产中，当温度较高时，ＰＰＣ会迅速失去强度；温度较低时，脆性加剧，过度的温度依赖性也极大地限制了它的使用范围．经实践得知，ＰＰＣ制品在高温容易分解，ＰＰＣ的热分解过程分两步［２］：①温度达到１５０℃在残余酶的作用下，形成环状碳酸丙烯酯；②温度超过２００℃开始出现链的断裂（见图１）．为了让ＰＰＣ更好地适应工业化生产及应用，对ＰＰＣ进行改性显得尤为重要．目前常用的改性方法有：封端、扩链、交联、三元共聚和共混改性等（见图２）．２ 共混改性共混法是通过混合ＰＰＣ与不同材料以达到对ＰＰＣ改性的一种方法．ＰＰＣ的共混改性也称为物理改性，主要是把ＰＰＣ与无机化合物、天然有机化合物或者高分子材料进行混合得到具有一定功能的复合材料，该制备工艺简单易操作、成本较低，且改性效果较好，适合大规模的生产与开发．目前常用的改性方法有熔融共混法和溶液共混法，但是由于溶液共混法会使用大量溶剂，对环境并不友好且流程较长，工业生产会更倾向于熔融共混法．（ａ）解聚反应；（ｂ）无规则降解［３］．图１ 犘犘犆的热降解示意图犉犻犵．１ 犜犺犲狉犿犪犾犱犲犵狉犪犱犪狋犻狅狀狅犳犘犘犆５４３ 第４期项江涛，等：聚碳酸亚丙酯的改性及应用进展Copyright©博看网. All Rights Reserved.图２ 犘犘犆的改性方法示意图犉犻犵．２ 犕狅犱犻犳犻犮犪狋犻狅狀犿犲狋犺狅犱狅犳犘犘犆２．１ 聚碳酸亚丙酯与可降解聚合物共混如何在保证绿色、可降解的前提下制备高性能的材料是对ＰＰＣ进行改性首要考虑的问题．采用与可降解高分子材料如聚乳酸（ＰＬＡ）等进行共混是行之有效的途径．Ｌｉ等［４］制备了ＰＰＣ／立体复合聚乳酸（ｓｃ ＰＬＡ）材料．研究表明，ｓｃ ＰＬＡ改善了ＰＰＣ的流变性能和耐热性能；同时ＤＭＡ分析表明，ｓｃ ＰＬＡ颗粒对ＰＰＣ基体有一定的增强效果，当温度高于ＰＰＣ基体的Ｔｇ时，增强效果更为明显．Ｚｈｏｕ等［５］研究了在酯交换反应中，聚乳酸（ＰＬＡ）与经过马来酸酐（ＭＡ）封端的ＰＰＣ的熔融共混，研究结果表明，对于不同组分的钛酸四丁酯（ＴＢＴ）／ＰＬＡ／ＰＰＣ，材料的韧性得到了一定的提升，但是此法会产生大量的降解和塑化效应，从而导致材料的拉伸强度下降．Ｘｉａｏ等［６］用甲醛改性过的黑液木质素（ＢＬＦ）与ＰＰＣ进行熔融共混，实验发现，少量的ＢＬＦ可以有效提高ＰＰＣ的机械性能与热性能．２．２ 聚碳酸亚丙酯与非降解聚合物共混尽管可降解的材料符合当下绿色环保的理念，但是鉴于其昂贵的价格和较为有限的综合性能，通过将ＰＰＣ与传统塑料共混不仅可以缓解当前能源短缺的危机，也可以适当解决环境污染问题．因此在科学进步的过程中，对于ＰＰＣ与非降解聚合物的共混研究也十分必要．程惊涛等［７］探究了ＰＰＣ／氯化聚乙烯（ＣＰＥ）复合材料的性能，分别探究了不同添加量的ＣＰＥ对于ＰＰＣ的性能影响．研究表明，当ＣＰＥ添加量为２０％时，材料能够在保持拉伸强度不变的情况下，断裂延伸率可达原先的５５６％．庞买只等［８］采用熔融共混法制备了ＰＰＣ／聚苯乙烯（ＰＳ）复合材料，研究表明：当聚苯乙烯的量达到３０％时，材料的弹性模量和拉伸强度较纯ＰＰＣ有显著的提高．但两者的相容性比较差，为了解决这一问题，庞买只等人经过不断探索后发现通过在体系中加入２％的环氧树脂（ＥＰ），复合材料的相容性以及ＰＰＣ的热力学性能都有较大提高．３ 化学改性物理共混法虽简单且易实现材料改性的目的，但是ＰＰＣ与其他改性组分的相容性差的问题一直难以有效解决．在多元共混的过程中物理相互作用占据主导地位，因此部分共混改性ＰＰＣ的固有性质仍无法得到有效改善．研究发现对于聚碳酸亚丙酯的改性可从其内部分子链的运动出发，可减少端羟基与分子链段上的羰基发生反应，进而改善其热力学性能．３．１ 封端聚合物的端基对于其热稳定性影响较大，当外界温度较低时，ＰＰＣ一般从端羟基开始发生反应，只有在温度较高时，ＰＰＣ才会发生无规则的降解．因此对ＰＰＣ进行封端是提高其热稳定的一个有效途径．目前已知有许多种封端剂，包括磷酰氯、正硅酸乙酯、苯甲酰氯、马来酸酐（ＭＡ）等，其中对于ＭＡ封端反应的研究最为广泛．刘小文等［９］研究了经ＭＡ封端的ＰＰＣ与聚对苯二甲酸乙二醇酯 １，４ 环己烷二甲醇酯（ＰＥＴＧ）的共混物．实验结果表明，经ＭＡ封端的ＰＰＣ热分解温度有所提高，而与ＰＥＴＧ的混合更进一步提高了材料的热性能，且ＰＰＣ ＭＡ与ＰＥＴＧ之比为７０∶３０时，ＰＰＣ ＭＡ／ＰＥＴＧ膜拉伸强度较纯ＰＰＣ提高了４倍．宋宝林等［１０］以正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）为封端剂对聚碳酸亚丙酯进行封端，所得的ＴＥＯＳ ＰＰＣ分子量增大，说明ＴＥＯＳ作为ＰＰＣ的封端剂同时也可以作为一种扩链剂；而且其５％热失重温度提高了３４．８℃，最大热失重温度和玻璃化转变温度分别为２６１．８℃和３８．３℃，材料的热稳定性显著增强．６４３杭州师范大学学报（自然科学版）２０２３年 Copyright©博看网. All Rights Reserved.３．２ 扩链扩链反应可提高材料的分子量，在材料的主链上增加新的基团，从而使得材料被赋予新的性能．目前对ＰＰＣ直接进行改性的效果不是特别理想，更多考虑的是先引入可反应的基团，再对材料进行改性，常用的扩链剂有环氧类和异氰酸酯类化合物（图３）．王闻等［１１］在转矩流变仪中实现了ＭＤＩ对于ＰＰＣ的改性．经测试得知，经ＭＤＩ封端改性的ＰＰＣ拉伸强度显著提高，断裂伸长率有所降低．当ＭＤＩ添加量达到５％时，材料的Ｔｇ较纯ＰＰＣ提高了约３．１１℃，拉伸强度较纯ＰＰＣ提高了约１３４％，材料的气阻性也有所提高．除此之外，Ｗａｎｇ等［１２］也研究了ＭＤＩ对于ＰＰＣ的改性，研究结果表明：ＭＤＩ的异氰酸酯基在熔融的时候与ＰＰＣ的末端羟基发生反应，经改性后的材料较纯ＰＰＣ具有更好的热稳定性和机械性能．当ＭＤＩ的添加量为１．５％时，材料的Ｔｇ提高了１４．１℃，材料的拉伸强度也从原先的３．１ＭＰａ提高到２０．３ＭＰａ．宋鹏飞等［１３］通过溶液共混法探究了衣康酸酐对于ＰＰＣ的封端性能．研究表明：衣康酸酐可有效对ＰＰＣ进行封端，且随着温度的升高，共混物会继续发生扩链或者交联．经改性后，ＰＰＣ的Ｔｇ有了较大的提高，材料的吸水率也提高了近两倍．图３ 基于犕犇犐的犘犘犆扩链反应犉犻犵．３ 犆犺犪犻狀犲狓狋犲狀狊犻狅狀狉犲犪犮狋犻狅狀狅犳犕犇犐犪狀犱犘犘犆３．３ 交联一般来讲，经交联后的聚合物有着更加优异的性能，制备交联型ＰＰＣ主要有３种典型的策略．第一种方法是直接利用ＰＰＣ与各种交联剂通过加热或辐射制备而成；第二种方法，先尝试在ＰＰＣ链中引入双键，然后加入引发剂通过加热或紫外线照射的方法实现交联；第三种方法是直接将多官能第三单体包括环氧化物、酸酐或异氰酸酯等小分子与ＰＯ、ＣＯ２通过一步法进行三元共聚获得交联的ＰＰＣ．华南理工大学的黄梅英等［１４］通过一锅法制备了以ＣＯ２、ＰＯ和马来酸酐低聚物（ＭＡＯ）为单体，具有交联结构的ＰＰＣ材料，并对其尺寸稳定性、热稳定性和机械性能进行了深入研究．各项测试结果表明，经交联后的ＰＰＣ尺寸稳定性、热稳定性和力学性能都有显著增强，且共聚物具有热塑性．Ｌｕｏ等［１５］通过加入衣康酸酐与双金属氰化物复合催化剂与ＣＯ２和环氧丙烷共聚形成交联聚碳酸亚丙酯．研究表明，经交联后的材料具有更好的热力学性能，材料的５％和完全失重温度较纯ＰＰＣ分别提高了７０℃和１００℃，材料的抗拉强度较纯ＰＰＣ也提高了６．６ＭＰａ．３．４ 接枝共聚和嵌段共聚接枝共聚和嵌段共聚是指通过赋予主链或者侧基新的链段的过程，是改善聚合物结构和综合性能的有效途径．嵌段反应也是一种特殊的接枝反应，它是在分子链的端基上接上新的链段的过程．Ｇｅｓｃｈｗｉｎｄ等［１６］研究了在二元体系（Ｒ，Ｒ） （ｓａｌｃｙ） ＣｏＯＢｚＦ５／ＰＰＮＣＩ下１，２ 环氧基 ５ 癸烯（ＥＤ）或１，２ 环氧基 ５ 己烯（ＥＨ）与ＣＯ２、ＰＯ的三元共聚，并用硫代乙酸、巯基乙酸和巯基乙醇与ＰＰＣ的侧基双键发生加成反应．经测试得知，ＰＰＣ的侧基被接上了羧基和羟基基团，ＰＰＣ的亲水性得到了较大的提高．４ 聚碳酸亚丙酯的复合增强改性近年来许多无机材料也被应用于ＰＰＣ为基体的复合材料的改性，成为当今科学研究的热点．但是对７４３ 第４期项江涛，等：聚碳酸亚丙酯的改性及应用进展Copyright ©博看网. All Rights Reserved.于传统的填料来说，它们的高负荷水平可能会导致填充效果不佳，目前科研工作者们也对许多填料进行了探索．Ｚｈａｎｇ等［１７］将羧甲基纤维素氮化硼纳米片（ＣＭＣ ＢＮＮＳ）与ＰＰＣ进行熔融共混，所得的ＰＰＣ／ＣＭＣ ＢＮＮＳ材料较纯ＰＰＣ具有更好的导热和动态力学性能，值得注意的是，当ＣＭＣ ＢＮＮＳ的负载量为２．５％时，ＰＰＣ的玻璃化转变温度较纯ＰＰＣ提高了约４３．１％．这项工作为剥离二维材料改性可降解塑料提供了一种新的途径．Ｓａｌｅｈ等［１８］在柔性ＰＰＣ基板ＺｎＯ／ＰＰＣ上，使用化学沉积法成功制备了基于ＺｎＯ纳米棒的紫外（ＵＶ）光电探测器，结果表明，探测器具有较好的光敏性，这得益于材料的高比表面积．另外Ｍａ等［１９］制备了二氧化硅（ＳｉＯ２）／ＰＰＣ纳米复合材料．研究发现，材料仅需要简单的熔融复合方法即可制备，当ＳｉＯ２的添加量为７．５％时，材料的性能是最佳的，此时材料的储能模量、杨氏模量和屈服强度分别为３８１２、３７９２、４６．５ＭＰａ．研究还发现即使在二氧化硅的质量分数为１０％时，材料透明度都可达到９０％．５ 聚碳酸亚丙酯的应用进展在当今ＰＰＣ及其相关系列产品已经深入到人们生活的各个方面，其在塑料薄膜、包装、电池材料、牙科和片材等领域都有所涉及（图４）．４ 犘犘犆犉犻犵．４ 犃狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀犳犻犲犾犱狊犪狀犱狆狉狅犮犲狊狊犲狊狅犳犘犘犆Ｃｈｅｎｇ等［２０］制备了一种ＰＰＣ／聚己内酯（ＰＣＬ）混合膜，该膜具有良好的透气性和气阻性，在保持多酚氧化酶活性和颜色方面也有特殊的功效．Ｂａｈｒａｍｉａｎ等［２１］通过使用等离子体技术将天然抗菌化合物百里香酚固定在ＰＰＣ表面，使得其最大的抗菌活性被保留．经测试，改性后的ＰＰＣ在水质和干燥条件下分别可保持７ｄ和几个月．龋齿病是一种常见的慢性传染病．氟化物被认为具有预防和治疗龋齿的潜力，但氟在口腔内停留的时间长短会影响治疗龋齿的效果．Ｃｈｅｎ等［２２］通过将ＰＰＣ与氟熔融共混制得了一种新型缓释氟化物防龋带型的ＰＰＣ，其具有良好的防腐作用和较小的危害性．柳彦梅等［２３］为了制备具有极佳效果的阻燃材料，通过共混将ＰＰＣ与勃姆石（ＢＭ）结合起来，经测试表明，ＢＭ的加入对于ＰＰＣ阻燃性有较大的提升，ＰＰＣ的热稳定性和力学性能都得到了较大的提高．ＰＰＣ不仅在医学和阻燃等领域有所涉及，其在导电和油墨等领域的研究进展也同样值得关注．王秋艳等［２４］通过共混制备了ＰＰＣ／ＰＢＡＴ复合材料，材料较纯ＰＰＣ有了更佳的热性能和机械性能，当加入４０％的ＰＢＡＴ时，片材的拉伸强度提高了约２３６．４％，片材属于软而韧的材料．叶晓光等［２５］将ＰＰＣ与ＳＢＲ共混，它们的基体在硫化作用下形成了互穿网络结构，研究表明：经与ＰＰＣ共混后的丁苯橡胶（ＳＢＲ）性能有较大提高，橡胶的断裂伸长率和拉伸强度都得到了大幅提高．姜伟等［２６］公开了一种油墨制备方法，通过将ＰＰＣ氯化后，加入填料、颜料、助剂和溶剂等制备了一种不含苯类有害物质、附着能力强的油墨，该方法制备简单，可用于工业生产．黄雪妍等［２７］以ＰＰＣ和聚氧化乙烯（ＰＥＯ）为基体材料，添加经聚甲基丙８４３杭州师范大学学报（自然科学版）２０２３年 Copyright ©博看网. All Rights Reserved.烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）接枝改性的纳米ＴｉＯ２，采用溶液浇铸法制备了锂离子电池ＰＥＯ／ＰＰＣ／ＴｉＯ２ ＰＭＭＡ复合聚合物电解质（ＣＰＥ）膜．结果表明，当ＴｉＯ２的接枝率为８．０％时，ＰＥＯ／ＰＰＣ／ＴｉＯ２ＰＭＭＡ复合聚合物电解质膜具有良好的电化学性能：室温离子电导率达到１．３×１０－５Ｓ／ｃｍ，电化学稳定窗口达到４．５Ｖ以上，锂离子迁移数为０．４９．这为ＰＰＣ在导电领域提供了一定的参考价值．６ 展望自塑料诞生以来便备受瞩目．作为一把双刃剑，它们为人们生活带来便捷的同时，也带来环境污染的困扰．在“温室效应”日益严重的今天，ＰＰＣ的合成及改性提供了解决这一问题的重要途径．它以ＣＯ２和环氧丙烷为原料，“两向”保护环境，在许多领域都有巨大潜力，如医用材料、军工、片材堆肥化和包装等领域．但是ＰＰＣ具完全非晶态、玻璃化温度较低和较大的温度依赖性等特点使得它在实际生产领域的使用十分受限，作为通用塑料的可能性被严重限制了，这也是世界各国不得面对的一个问题．为了克服这类问题并实现ＰＰＣ综合性能的提升，科学家们从ＰＰＣ的合成、使用和回收等方面入手，对ＰＰＣ进行改性．为得到性能优良的材料，就应当解决ＰＰＣ的热依赖性和相容性差等问题，今后的研究热点也应着重放在如何改善它的力学、热学性能以及规模化生产及应用等方面．在现阶段，企业可根据自身以及市场需求制定相关的策略、完善加工体系、研发出更多的改性填料．在绿色环保理念深入人心的今天，随着对ＰＰＣ改性研究的不断深入，改性后的材料也不断发挥它的优势，希望有朝一日它能够替代传统塑料，成为我们生活的一部分．参考文献：［１］ＩＮＯＵＥＳ，ＫＯＩＮＵＭＡＨ，ＴＳＵＲＵＴＡＴ．Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅａｎｄｅｐｏｘｉｄｅ［Ｊ］．ＪＰｏｌｙｍＳｃｉＢＰｏｌｙｍＬｅｔｔ，１９６９，７（４）：２８７ ２９２．［２］ＬＵＩＮＳＴＲＡＧＡ，ＢＯＲＣＨＡＲＤＴＥ．Ｍａｔｅｒｉａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｏｌｙ（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅｓ）［Ｍ］／／ＳｙｎｔｈｅｔｉｃＢｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅＰｏｌｙｍｅｒｓ．Ｂｅｒｌｉｎ，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ：ＳｐｒｉｎｇｅｒＢｅｒｌｉｎＨｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，２０１１：２９ ４８．［３］ＬＵＸＬ，ＺＨＵＱ，ＭＥＮＧＹＺ．Ｋｉｎｅｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒｍａｌｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙ（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅ）［Ｊ］．ＰｏｌｙｍＤｅｇｒａｄＳｔａｂ，２００５，８９（２）：２８２ ２８８．［４］ＬＩＹ，ＹＵＹＣ，ＨＡＮＣＹ，ｅｔａｌ．Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｂｌｅｎｄｓｏｆｐｏｌｙ（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅ）ａｎｄｓｔｅｒｅｏｃｏｍｐｌｅｘｐｏｌｙｌａｃｔｉｄｅｗｉｔｈｅｎｈａｎｃｅｄｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｈｅａｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ［Ｊ］．ＣｈｉｎＪＰｏｌｙｍＳｃｉ，２０２０，３８（１１）：１２６７ １２７５．［５］ＺＨＯＵＬＹ，ＺＨＡＯＧＹ，ＪＩＡＮＧＷ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃａｔａｌｙｔｉｃｔｒａｎｓｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｎｔｈｅｔｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆｐｏｌｙ（ｌａｃｔｉｃａｃｉｄ）／ｐｏｌｙ（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅ）ｂｌｅｎｄｓ［Ｊ］．ＩｎｄＥｎｇＣｈｅｍＲｅｓ，２０１６，５５（１９）：５５６５ ５５７３．［６］ＸＩＡＯＸＦ，ＪＩＡＮＧＣ，ＺＨＡＮＧＹＳ，ｅｔａｌ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ ｍｏｄｉｆｉｅｄｂｌａｃｋｌｉｑｕｏｒｌｉｇｎｉｎ／ｐｏｌｙ（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅ）ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．ＩｎｔＪＰｏｌｙｍＡｎａｌＣｈａｒａｃｔ，２０１８，２３（４）：３４６ ３５３．［７］程惊涛，黄国家，徐贵阳，等．聚甲基乙撑碳酸酯／氯化聚乙烯共混材料的制备与性能［Ｊ］．塑料，２０１５，４４（６）：６０ ６２．［８］庞买只，葛祥才，焦建，等．聚丙撑碳酸酯／聚苯乙烯复合材料的制备与性能［Ｊ］．高分子材料科学与工程，２００７，２３（４）：１５５ １５８．［９］刘小文，潘丽莎，徐鼐，等．ＰＰＣ ＭＡ／ＰＥＴＧ共混型生物降解材料的结构与性能研究［Ｊ］．塑料工业，２０１１，３９（３）：６０ ６３．［１０］宋宝林，刘坤，戚后娟，等．正硅酸乙酯封端聚丙撑碳酸酯及其热性能研究［Ｊ］．化工新型材料，２０１４，４２（１２）：１３０ １３２．［１１］王闻，王希媛，翁云宣，等．二苯基甲烷二异氰酸酯扩链改性聚碳酸亚丙酯［Ｊ］．中国塑料，２０１７，３１（２）：９４ ９８．［１２］ＷＡＮＧＸＹ，ＤＩＡＯＸＱ，ＹＡＮＧＮ，ｅｔａｌ．Ｃｈａｉｎｅｘｔｅｎｓｉｏｎａｎｄｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅｕｓｉｎｇｄｉｐｈｅｎｙｌｍｅｔｈａｎｅｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ［Ｊ］．ＰｏｌｙｍＩｎｔ，２０１５，６４（１０）：１４９１ １４９６．［１３］宋鹏飞，冉宝成，尚应琦，等．聚碳酸亚丙酯／衣康酸酐复合材料制备和性能［Ｃ］／／中国化学会２０１７全国高分子学术论文报告会，成都：中国化学会高分子学会委员会，２０１７：５５ ５６．［１４］黄梅英．交联型聚碳酸亚丙酯的制备及其性能研究［Ｄ］．广州：华南理工大学，２０２０．［１５］ＬＵＯＬ，ＷＡＮＧＷＺ，ＷＡＮＧＬ，ｅｔａｌ．ＣｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＣＯ２，ｐｒｏｐｙｌｅｎｅｏｘｉｄｅ，ａｎｄｉｔａｃｏｎｉｃａｎｈｙｄｒｉｄｅｗｉｔｈｄｏｕｂｌｅｍｅｔａｌｃｙａｎｉｄｅｃｏｍｐｌｅｘｃａｔａｌｙｓｔｔｏｆｏｒｍｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅ［Ｊ］．ｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，２０２１，２１（１）：８５４ ８６８．［１６］ＧＥＳＣＨＷＩＮＤＪ，ＷＵＲＭＦ，ＦＲＥＹＨ．ＦｒｏｍＣＯ２ｂａｓｅｄｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅｓｗｉｔｈａｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｎｕｍｂｅｒｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｐｓｔｏｇｒａｆｔｐｏｌｙｍｅｒｓ［Ｊ］．ＭａｃｒｏｍｏｌＣｈｅｍＰｈｙｓ，２０１３，２１４（８）：８９２ ９０１．［１７］ＺＨＡＮＧＺＹ，ＷＵＤ，ＹＡＮＧＨ，ｅｔａｌ．Ｒｅｍａｒｋａｂｌｅｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｉｎｔｈｅｒｍａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅｂｙｕｓｉｎｇ９４３ 第４期项江涛，等：聚碳酸亚丙酯的改性及应用进展Copyright ©博看网. All Rights Reserved.ｅｘｆｏｌｉａｔｅｄｂｏｒｏｎｎｉｔｒｉｄｅｎａｎｏｓｈｅｅｔｓ［Ｊ］．ＣｈｅｍＥｎｇＪ，２０２２，４５０：１３８２４７．［１８］ＳＡＬＥＨＡＬ ＫＨＡＺＡＬＩＳＭ，ＡＬ ＳＡＬＭＡＮＨＳ，ＨＭＯＯＤＡ．ＬｏｗｃｏｓｔｆｌｅｘｉｂｌｅｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒｂａｓｅｄｏｎＺｎＯｎａｎｏｒｏｄｓｐｒｅｐａｒｅｄｕｓｉｎｇｃｈｅｍｉｃａｌｂａｔｈｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ［Ｊ］．ＭａｔｅｒＬｅｔｔ，２０２０，２７７：１２８１７７．［１９］ＭＡＹＭ，ＺＨＡＮＧＳＬ．Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｉｔｈｅｎｈａｎｃｅｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｆｒｏｍｐｏｌｙ（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅ）ａｎｄｓｉｌｉｃａ［Ｊ］．ＪＡｐｐｌＰｏｌｙｍＳｃｉ，２０２１：ｅ５１５１３．［２０］ＣＨＥＮＧＰＦ，ＬＩＡＮＧＭ，ＹＵＮＸＹ，ｅｔａｌ．Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅｂｌｅｎｄｆｉｌｍｓｏｆｐｏｌｙ（ε ｃａｐｒｏｌａｃｔｏｎｅ）／ｐｏｌｙ（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅ）ｆｏｒｓｈｅｌｆｌｉｆｅｅｘｔｅｎｓｉｏｎｏｆｗｈｏｌｅｗｈｉｔｅｂｕｔｔｏｎｍｕｓｈｒｏｏｍｓ［Ｊ］．ＪＦｏｏｄＳｃｉＴｅｃｈｎｏｌ，２０２２，５９（１）：１４４ １５６．［２１］ＢＡＨＲＡＭＩＡＮＢ，ＣＨＲＺＡＮＯＷＳＫＩＷ，ＫＯＮＤＹＵＲＩＮＡ，ｅｔａｌ．Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｏｆａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌｐｏｌｙ（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅ）ｆｉｌｍｂｙｐｌａｓｍａｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＩｎｄＥｎｇＣｈｅｍＲｅｓ，２０１７，５６（４４）：１２５７８ １２５８７．［２２］ＣＨＥＮＸＺ，ＺＨＡＯＳ，ＣＨＵＳＬ，ｅｔａｌ．ＡｎｏｖｅｌｓｕｓｔａｉｎｅｄｒｅｌｅａｓｅｆｌｕｏｒｉｄｅｓｔｒｉｐｂａｓｅｄＰｏｌｙ（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅ）ｆｏｒｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇｃａｒｉｅｓ［Ｊ］．ＥｕｒＪＰｈａｒｍＳｃｉ，２０２２，１７１：１０６１２８．［２３］柳彦梅，张存良，海士坤，等．勃姆石阻燃和增强聚碳酸亚丙酯复合材料的制备和表征［Ｊ］．塑料科技，２０１８，４６（９）：７３ ７７．［２４］王秋艳，许国志，翁云宣．ＰＰＣ／ＰＢＡＴ生物降解材料热性能和力学性能的研究［Ｊ］．塑料科技，２０１１，３９（６）：５１ ５４．［２５］叶晓光，黄玉惠，丛广民．丁苯橡胶／聚丙撑碳酸酯弹性体的结构与性能［Ｊ］．应用化学，１９９８（５）：７４ ７６．［２６］姜伟，崔西华，崔杰．一种涂料及其制备方法：ＣＮ１０９６５１８９９Ａ［Ｐ］．２０１８ ０６ ０１．［２７］黄雪妍，黄嘉怡，武健锋，等．ＰＥＯ／ＰＰＣ／ＮａｎｏＴｉＯ２ＰＭＭＡ复合聚合物电解质膜的制备及性能［Ｊ］．高分子材料科学与工程，２０１５，３１（６）：１７７ １８０．犘狉狅犵狉犲狊狊狅狀犕狅犱犻犳犻犮犪狋犻狅狀犪狀犱犃狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狅犳犘狅犾狔狆狉狅狆狔犾犲狀犲犆犪狉犫狅狀犪狋犲ＸＩＡＮＧＪｉａｎｇｔａｏ，ＰＡＮＱｉｎｇｈｕａ，ＭＡＱｉｎｇｆａｎｇ，ＨＡＯＣｈａｏｗｅｉ，ＬＩＷｅｎｑｉｎｇ（ａ．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌ，ＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｂ．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＯｒｇａｎｏｓｉｌｉｃｏｎＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＭａｔｅｒｉａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ｃ．ＺｈｅｊｉａｎｇＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＯｒｇａｎｏｓｉｌｉｃｏｎＭａｔｅｒｉａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨａｎｇｚｈｏｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１１１２１，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅ（ＰＰＣ）ｉｓａｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｙｆｒｉｅｎｄｌｙｍａｔｅｒｉａｌｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｃｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅａｎｄｐｒｏｐｙｌｅｎｅｏｘｉｄｅ，ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｍａｋｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｕｓｅｏｆｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｔｏｍｉｔｉｇａｔｅｔｈｅ‘ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｅｆｆｅｃｔ’．Ｉｔｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｐａｃｋａｇｉｎｇ，ｍｅｄｉｃｉｎｅ，ｂａｔｔｅｒｙａｎｄｍｉｌｉｔａｒｙｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ＰＰＣａｌｓｏｈａｓｓｅｖｅｒａｌｄｒａｗｂａｃｋｓ：ｔｈｅｐｏｏｒｔｈｅｒｍａｌａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｔｈｅｈｉｇｈｌｙｄｅｐｅｎｄｅｎｔｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍａｋｅｕｐｉｔｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｄｅｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ，ｍａｎｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｔｈｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＰＰＣ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｃｏｍｐｏｕｎｄｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ａｎｄｈｙｂｒｉｄｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＰＰＣｗｅｒｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｖｉｅｗｅｄｆｒｏｍｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｔｈｅｒｍａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ａｎｄａｃｔｕａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．ＴｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆＰＰＣａｎｄｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｔｏｂｅｆａｃｅｄｗｅｒｅｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｆｕｔｕｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＰＰＣｗａｓｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄａｓｗｅｌｌ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅ；ｔｈｅｒｍａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ０５３杭州师范大学学报（自然科学版）２０２３年 Copyright ©博看网. 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PPC_MA_PETG共混型生物降解材料的结构与性能研究
Study on Structure and Properties of PPC-MA / PETG Biodegradable Blends
LIU Xiao-wen，PAN Li-sha，XU Nai，LIN Qiang，LIU Hui-hong，LU Ling-bin，PANG Su-juan
（ Faculty of Material and Chemical Engineering，Hainan University，Haikou 570228，China）
Abstract： Biodegradable blends of poly（ propylene carbonate） end-capped with maleic anhydride （ PPCMA） and poly（ ethylene glycol-co-cyclohexane － 1，4 － dimethanol terephthalate） （ PETG） were prepared by melt blending with PETG． PPC-MA / PETG films were prepared in the tubular film blowing process successfully． The thermal，mechanical property and the morphology of the blends were investigated by DSC，TGA and SEM． results showed that PPC-MA / PETG was partly compatible system． MA increased the T － 5% of PPC， the thermal property of PPC was increased by PPC-MA blending with PETG． The blends appeared sea-island structure at a low concentration of PETG，and PETG as the island scattered in the PPC matrix． Along with the increase of the content of PETG，the blends changed into sea-sea structure from the sea-island structure． Mechanical properties of blend film were significantly enhanced compared with pure PPC，from 4. 7 Mpa to 16. 93 Mpa． These results indicated that blending PPC with PETG was an efficient and convenient method to improve the properties of PPC，and the film of composites can be used as a common biodegradable material for a wide application．
聚碳酸亚丙酯ppc行业发展趋势报告
VS
应对策略建议
企业应加强技术研发，提高产品质量和附 加值，同时关注政策法规变化，及时调整 经营策略，加强与政府部门的沟通和合作 ，共同推动聚碳酸亚丙酯ppc行业的健康 发展。
06
聚碳酸亚丙酯ppc行业发展趋势 预测与展望
行业未来发展趋势预测
01
持续增长的市场需求
随着环保意识的提高和聚碳酸亚丙酯ppc在包装、建筑、汽车等领域的
聚碳酸亚丙酯ppc在建筑、汽车 、电子等领域的应用将不断拓展 ，为行业发展带来新的增长点。
02
提高产品质量和性 能
通过技术创新和研发，提高聚碳 酸亚丙酯ppc产品的质量和性能 ，满足不同领域的需求。
03
加强产业链合作
加强产业链上下游企业的合作， 形成完整的产业链，提高行业整 体竞争力。
行业未来发展面临的挑战与机遇
附加值。
贸易政策
各国政府通过贸易政策限制聚碳酸亚丙酯ppc的进口，保护 国内产业和市场，同时鼓励出口，推动产业国际化发展。
政策法规变化趋势预测及应对策略建议
政策法规变化趋势预测
未来，随着环保意识的进一步提高和技 术的不断进步，聚碳酸亚丙酯ppc行业的 政策法规将更加严格，推动行业向更加 环保、可持续的方向发展。
技术发展趋势对行业影响分析
促进产业升级
聚碳酸亚丙酯ppc技术的不断创新和发展， 将推动整个行业的产业升级和转型。
提高产品质量
通过技术创新和改进，提高聚碳酸亚丙酯ppc产品 的质量和性能，满足市场需求。
拓展应用领域
随着技术的不断进步和应用领域的拓展，聚 碳酸亚丙酯ppc将应用于更多领域，为行业 发展带来新的机遇。
未来，聚碳酸亚丙酯ppc行业将朝着更加环保、高效、智能的方向发展， 市场需求将更加多元化和个性化。
聚碳酸亚丙酯共混体系发泡性能的研究
聚碳酸亚丙酯共混体系发泡性能的研究聚碳酸亚丙酯(PPC)是一种白色或透明的脂肪族聚酯,合成过程以CO2和环氧丙烷(PO)为原料,具有良好的生物相容性和生物降解性,PPC分子主链上具有醚键等柔性基团,使分子链柔性增大,造成玻璃化转变温度接近室温,初步探索试验发现室温下PPC发泡材料的收缩现象十分严重,即时发泡倍率约46倍,两周后减少至4倍,主要是PPC常温下模量较低,泡孔壁在常温下也具有较好可变形性,导致发泡剂逸出聚合物基体的速度高于空气进入泡孔的速度,造成泡孔内部压力小于外部环境压力,产生收缩,这极大限制了 PPC发泡材料的应用。
本文从PPC/nano-SiO2、PPC/MDI、PPC/PBAT(MDI)三个共混体系出发改善PPC发泡材料的收缩现象,将收缩现象定量化成收缩率,研究不同体系对发泡制品流变性能、热性能、发泡性能和收缩率的的影响:1、在PPC/nano-SiO2共混体系中,引入nano-Si02增加了体系内的成核点,随着nano-SiO2添加量的增加,泡孔平均直径逐渐减小,泡孔密度逐渐增加,并且添加适量nano-SiO2可以与PPC之间形成逾渗网络,该网络可以改善高温下PPC的降解现象,并且可以提高聚合物熔体粘弹性,抑制泡孔合并及稳定泡孔结构,但添加nano-SiO2对PPC发泡后收缩率没有显著影响,室温下收缩率在90%以上;2、在PPC/MDI共混体系中,MDI的扩链作用使得PPC的分子量、储能模量、损耗模量和复数黏度以及玻璃化转变温度都得到显著提高,熔体强度增大使得高温下PPC的发泡性能得到提高,拓宽了发泡温区上限,添加MDI后PPC发泡制品的收缩现象得到改善,但最终的收缩率依然较高,在60%以上。
3、在PPC/PBAT共混体系中,PPC和PBAT之间相容性较差,PPC/PBAT共混物的粘弹性处于两基体组分之间,PPC的粘弹性较大,PPC/PBAT共混物的粘弹性随着PPC含量的增加而增大,PPC和PBAT共混后对各自的热性能都有影响,随着PBAT的含量的增加,PPC的玻璃化温度上升,同时PBAT的熔点、结晶温度、结晶焓随PPC含量的增加而降低,PPC/PBAT共混体系呈双连续相时未发泡区域较多,发泡倍率较低。
《聚乳酸-聚碳酸亚丙酯(PLA-PPC)共混体系的结构与性能研究》
《聚乳酸-聚碳酸亚丙酯（PLA-PPC）共混体系的结构与性能研究》聚乳酸-聚碳酸亚丙酯（PLA-PPC）共混体系的结构与性能研究摘要本文研究了聚乳酸（PLA）与聚碳酸亚丙酯（PPC）共混体系的结构与性能。
通过采用多种实验手段，包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）以及力学性能测试等，我们系统地探讨了共混体系中不同组分对结构和性能的影响。
此外，本文还详细地研究了共混物中组分间的相互作用和影响机制，以期为该共混体系在各个领域的应用提供理论依据。
一、引言聚乳酸（PLA）和聚碳酸亚丙酯（PPC）是两种具有良好生物相容性和可降解性的高分子材料。
将这两种材料进行共混，不仅可以改善各自的性能，还可以拓宽其应用领域。
因此，研究PLA/PPC共混体系的结构与性能具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、材料与方法2.1 材料实验所使用的PLA和PPC均购买自国内知名厂商，并经过干燥处理。
此外，我们还使用了其他必要的化学试剂和实验设备。
2.2 方法（1）共混物制备：按照一定比例将PLA和PPC进行共混，制备出不同组分的共混物。
（2）结构表征：采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）等手段对共混物的结构进行表征。
（3）性能测试：通过力学性能测试、热稳定性测试等方法，对共混物的性能进行评估。
三、结果与讨论3.1 结构分析通过SEM、TEM和XRD等手段，我们发现PLA和PPC在共混体系中形成了均匀的混合物。
随着PPC含量的增加，共混物的微观结构发生了明显变化。
当PPC含量达到一定值时，共混物中出现了明显的相分离现象。
这表明PLA和PPC之间存在一定程度的相容性。
3.2 性能分析（1）力学性能：随着PPC含量的增加，共混物的力学性能呈现出先增强后降低的趋势。
当PLA和PPC的比例适中时，共混物的力学性能达到最佳。
这表明适当比例的PLA和PPC之间存在协同效应，有助于提高共混物的力学性能。
聚碳酸亚丙酯降解与稳定性的研究进展
O O CH2CH O C O CH CH2O
解拉链式降解
PPC
CH3 H2C CH
OH + O
O
C
O
O
O CH2CH O C O CH CH2OH
CH3
CH3
多元醇
PC 图1 PPC的解拉链式降解
Fig.1 Unzipping depolymerization of PPC
刘保华等［9］对PPC的无规断链式降解过程进 行了详细的研究，发现PPC的无规断链式降解过
关键词： 聚碳酸亚丙酯 降解 改性 稳定性 中图分类号： TQ 342+.24 文献标志码： A 文章编号： 1002-1396（2019）01-0080-06
Degradation and stability of PPC
Cheng Mengping，Li Zhao，Liu Baohua，Song Lina
1 PPC的热降解 Li Xiuhua等［6-9］认为，PPC的热降解主要是解
拉链和无规断裂两种方式，影响PPC热稳定性的 因素主要是PPC分子链上的端羟基、残余的催化 剂和相对分子质量等，并进行了相应的抑制手段， 从而提高其了热稳定性。
收稿日期： 2018-8-20；修回日期： 2018-11-15。 作者简介： 程梦平，女，1992年生，在读研究生，主要从事 聚碳酸酯多元醇及水性聚氨酯的老化降解的研究工作。 E-mail：289595524@。 * 通信联系人。E-mail：baohua@。
《2024年新型聚碳酸亚丙酯-蒙脱土纳米复合材料的制备、性能及降解行为研究》范文
《新型聚碳酸亚丙酯-蒙脱土纳米复合材料的制备、性能及降解行为研究》篇一新型聚碳酸亚丙酯-蒙脱土纳米复合材料的制备、性能及降解行为研究一、引言随着环保意识的增强和可持续发展理念的深入人心，环境友好型材料的研究与开发显得尤为重要。
聚碳酸亚丙酯（PPC）作为一种生物降解性塑料，具有良好的生物相容性和可加工性，但其力学性能和热稳定性有待提高。
为了解决这一问题，本研究采用蒙脱土（MMT）作为纳米填料，制备了新型聚碳酸亚丙酯/蒙脱土纳米复合材料。
本文将详细介绍该复合材料的制备方法、性能及降解行为。
二、材料制备1. 材料选择本研究所用原料为聚碳酸亚丙酯（PPC）树脂和蒙脱土（MMT）。
其中，PPC树脂具有良好的生物降解性和热稳定性，而MMT是一种天然纳米级无机矿物质，具有优异的物理性能和化学稳定性。
2. 制备方法首先，将MMT进行预处理，以提高其与PPC的相容性。
然后，采用熔融共混法将预处理后的MMT与PPC进行混合，制备出聚碳酸亚丙酯/蒙脱土纳米复合材料。
三、材料性能研究1. 力学性能通过拉伸试验和冲击试验，对聚碳酸亚丙酯/蒙脱土纳米复合材料的力学性能进行了研究。
结果表明，随着MMT含量的增加，复合材料的拉伸强度和冲击强度均有所提高。
这主要是由于MMT的加入改善了材料的微观结构，增强了材料的力学性能。
2. 热稳定性采用热重分析（TGA）对聚碳酸亚丙酯/蒙脱土纳米复合材料的热稳定性进行了研究。
结果表明，MMT的加入显著提高了PPC的热稳定性，使得复合材料在高温下具有更好的耐热性能。
3. 降解行为通过室内土壤埋置法对聚碳酸亚丙酯/蒙脱土纳米复合材料的降解行为进行了研究。
结果表明，该复合材料在土壤中具有良好的生物降解性，且降解速率随MMT含量的增加而加快。
这可能是由于MMT的加入促进了微生物对PPC的分解。
四、结论本研究成功制备了新型聚碳酸亚丙酯/蒙脱土纳米复合材料，并对其性能及降解行为进行了研究。
结果表明，该复合材料具有良好的力学性能、热稳定性和生物降解性。
聚碳酸亚丙酯的化学改性分析
聚碳酸亚丙酯的化学改性分析作者：林茂青来源：《科学与财富》2018年第15期摘要：聚碳酸亚丙酯（PPC）作为一种二氧化碳与环氧丙烷的共聚产物，生物相容性优良，具有良好的氧气阻隔性和透明性，可有效进行二氧化碳固定，在医用器械、材料和食品包装等方面应用广泛。
然而当前PPC所具备的性能尚无法完全满足工业和生活应用需求，严重制约了了PPC的应用发展空间。
本文主要从三元共聚、扩链、接枝共聚、封端四方面化学改性技术入手，对聚碳酸亚丙酯的化学改性途径进行了系统性分析，旨在完善聚碳酸亚丙酯的改性方法，提高聚碳酸亚丙酯应用性能，以供借鉴。
关键词：聚碳酸亚丙酯；化学改性前言环氧类单体与二氧化碳（CO2）相聚合可得到可生物降解的聚碳酸酯，而聚碳酸亚丙酯（polypropylene carbonate，PPC）为环氧丙烷（PO）与二氧化碳的交替共聚物，其中CO2占比约为32～50%，是当前最具工业化发展空间的CO2共聚酯[1]。
充分利用CO2不仅能够有效降低对生产上游的原料，同时可有效改善环境污染问题，减少CO2等引发“温室效应”的气体排放，提高PPC生物降解性，缓解环境污染情况。
为了改善PPC性能，从结构入手改变聚合物性能，笔者主要采取化学改性手段对其进行了如下探索。
1.聚碳酸亚丙酯的特性及应用当前，PPC在食品和医用包装材料等领域得到了广泛应用，但是PPC链柔性相对较高，呈现无定型状态，分子链间的相互作用力相对较低，玻璃化转变温度水平较低，存在热敏感、低温脆性高等问题，严重限制了PPC在未来的应用发展空间。
PPC作为一种由PO和CO2形成的交替共聚物，分子结构式见图1。
实践证明，PPC端基会对其热稳定性产生负面影响，由于PPC主要由CO2共聚合成，其端基通常为羟基结构，当链末端含有相邻的PO和CO2单元结构时，极易出现解拉链式降解现象，从末端脱离一个环状碳酸酯[2]。
此外高温状态下羟基会引发酯类降解，导致聚合物出现解拉链式降解，影响PPC热稳定性。
《聚乳酸-聚碳酸亚丙酯(PLA-PPC)共混体系的结构与性能研究》
《聚乳酸-聚碳酸亚丙酯（PLA-PPC）共混体系的结构与性能研究》聚乳酸-聚碳酸亚丙酯（PLA-PPC）共混体系的结构与性能研究摘要随着环保意识的日益增强，生物可降解塑料因其良好的可降解性和环境友好性受到了广泛关注。
聚乳酸（PLA）和聚碳酸亚丙酯（PPC）作为两种重要的生物可降解塑料，具有独特的物理和化学性质。
本文旨在研究PLA/PPC共混体系的结构与性能，通过实验和理论分析，探讨共混比例、结构与性能之间的关系，为进一步优化PLA/PPC共混材料的性能提供理论依据。
一、引言聚乳酸（PLA）和聚碳酸亚丙酯（PPC）是两种具有良好生物相容性和可降解性的塑料材料。
本文通过制备不同比例的PLA/PPC共混体系，研究其结构与性能的关系，为开发具有优异性能的生物可降解塑料提供理论支持。
二、材料与方法1. 材料聚乳酸（PLA）、聚碳酸亚丙酯（PPC）以及必要的添加剂。
2. 制备方法采用熔融共混法制备不同比例的PLA/PPC共混体系。
3. 测试方法（1）扫描电子显微镜（SEM）观察共混体系的微观结构；（2）差示扫描量热法（DSC）测定共混体系的热性能；（3）力学性能测试，包括拉伸强度、冲击强度等；（4）其他必要的测试方法。
三、结果与讨论1. 微观结构分析通过扫描电子显微镜（SEM）观察发现，PLA/PPC共混体系呈现出良好的相容性，随着PPC含量的增加，共混体系的微观结构发生变化。
当PLA与PPC的比例适当时，共混体系形成均匀的相结构。
2. 热性能分析差示扫描量热法（DSC）测试结果表明，PLA/PPC共混体系的玻璃化转变温度和熔点随PPC含量的增加而发生变化。
共混体系的热稳定性得到提高，表现出良好的热性能。
3. 力学性能分析力学性能测试表明，PLA/PPC共混体系的拉伸强度和冲击强度随PPC含量的增加而发生变化。
在适当的共混比例下，共混体系表现出优异的力学性能。
此外，共混体系的韧性也得到提高。
4. 结构与性能关系分析通过分析共混比例、结构与性能之间的关系，发现适当的PLA/PPC共混比例有利于提高共混体系的热稳定性和力学性能。
二氧化碳基聚碳酸酯生物降解塑料(PPC)的困境与发展_
CO2聚碳酸酯降解塑料(PPC)的困境与发展一.背景与现状PPC属于碳酸酯类聚合物的一种，是以CO2和环氧丙烷为原料，在合适的催化剂作用下，在适宜的温度/压力下交替聚合而成。
如下图所示。
PPC中环氧丙烷与CO2的摩尔比为1:1，环氧丙烷的分子量为58，CO2分子量为44，因此完全交替结构的PPC中，CO2的最高质量分数为44/(58+44)=43.13%。
当然，实际的聚合产物PPC中，100%交替共聚的碳酸酯结构很难做到，但CO2质量分数一般大于40%。
图1.PPC合成示意图PPC属于非晶材料，分子柔性大、透明度高、阻隔性好、保水保墒性优异且具有生物可降解性，是一种理想的一次性薄膜材料，可替代传统的不可降解材料，未来市场潜力巨大，尤其在替代传统地膜材料方面具备较大的市场发展潜力。
PPC中牵涉到的两种原材料，一种为CO2。
我国为CO2排放大国，国家政策非常支持CO2的高附加值利用，同时CO2成本非常便宜，300-500元/吨，应该可以说是化工领域里面最廉价的一种碳资源。
另外一个原材料为环氧丙烷，其为丙烯的下游，且目前国内生产工艺成熟，产能过剩，价格基本在9000-9500元/吨，成本也处于较低水平。
因此，从原材料角度来看，PPC应该很容易放大生产，不受到原材料制约。
事实上，PPC在国内的工业化尝试已进行了十余年。
国内主要研究PPC的单位有中科院长春应化所、中山大学、浙江大学等。
其中中科院长春应化所以及中山大学还通过相关技术专利转让或授权的方式，在国内建设有千吨级工业级PPC生产线，具体如表1所示。
遗憾的是，目前PPC除浙江华峰以及杭州合材外，其他企业所建设的PPC 工业化产线均已破产。
因此，虽然PPC在国内的工业化发展“看起来很美”，但市场上确少有PPC供货。
已有的供货厂家，也价格昂贵，缺乏性价比。
表1.国内PPC产能介绍二．发展为什么受限PPC的制备，原材料成本较低且不受限，市场应用也较为广泛，那为何已建的大部分产线均“入不敷出”，纷纷走向破产之路呢。