纖維素增強(qiáng)PPC-CaCO3復(fù)合材料及其降解性研究.pdf

1、通用高分子材料的合成原料來(lái)源于不可再生的化石資源，廢棄后難以被微生物降解，對(duì)環(huán)境造成污染。而聚碳酸亞丙酯(Poly propylene carbonate，簡(jiǎn)稱(chēng)PPC)是由二氧化碳和環(huán)氧丙烷共聚得到的可完全生物降解的脂肪族聚碳酸酯。其具有良好的生物降解性、生物相容性及高的阻隔性，在包裝材料和醫(yī)用材料等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。PPC的開(kāi)發(fā)和利用有利于緩解“溫室效應(yīng)”和“能源危機(jī)”。但是PPC較差的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性在很大的程度上限制了其使

2、用。因此對(duì)PPC進(jìn)行增強(qiáng)改性以拓寬其應(yīng)用范圍具有重要的意義。
　　國(guó)內(nèi)外主要針對(duì)PPC性能弱點(diǎn)進(jìn)行封端、交聯(lián)、多元共聚或共混增強(qiáng)處理，從而得到性能優(yōu)異的生物降解材料。特別是采用天然高分子對(duì)其增強(qiáng)、增韌研究已引起人們的高度關(guān)注。
　　本論文采用馬來(lái)酸酐(MA)對(duì)PPC進(jìn)行封端處理，分別添加不同形態(tài)的碳酸鈣(CaCO3)、纖維素纖維(Cellulose)微晶纖維素(Microcrystalline Cellulose簡(jiǎn)稱(chēng)MCC)

3、等填料對(duì)PPC增強(qiáng)處理，對(duì)比研究了MA封端PPC前后復(fù)合材料的性能。使用電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、轉(zhuǎn)矩流變儀、TG、SEM、TEM等手段系統(tǒng)的討論了MA、CaCO3及纖維素對(duì)PPC復(fù)合材料力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、界面特性及降解性的影響。
　　研究結(jié)果表明:CaCO3能夠提高PPC的力學(xué)性能，但降低了PPC的熱穩(wěn)定性。碳酸鈣晶須(WCaCO3)對(duì)PPC力學(xué)性能的增強(qiáng)作用較重質(zhì)碳酸鈣(HCaCO3)和納米碳酸鈣(Nano-CaCO3)明顯;封端劑M

4、A能夠?qū)PC封端擴(kuò)鏈?zhǔn)蛊淙垠w粘度升高，提高了PPC基體的力學(xué)性能，改善了PPC基體的熱穩(wěn)定性，且MA對(duì)CaCO3增強(qiáng)PPC基體有一定的協(xié)效作用，改善了二者的界面粘合性，提高了填料在基體中的分散;纖維素填充PPC降低了材料的流動(dòng)性，提高了PPC基體的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度。SEM研究顯示填料纖維素與PPC界面粘結(jié)性較好，PPC基體熱穩(wěn)定性提高;實(shí)驗(yàn)制備的聚碳酸亞丙酯/纖維素/碳酸鈣復(fù)合材料具有較好的力學(xué)性能，CaCO3與纖維素相互作用可以提