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淀粉/对二氧环己酮接枝共聚物的微观结构对聚对二氧环己酮/淀粉共混物力学性能的影响

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淀粉二氧环己酮接枝共聚物微观结构
二氧环己酮淀粉物力性能影响

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通用高分子材料

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简介：

汪秀丽杨科珂周智炫王玉忠* （四川大学化学学院降解与阻燃高分子材料研究中心，成都610064 Tel：028-85410259，E-mail：yzwang @mail.sc.cninfo.net）聚对二氧环己酮和淀粉都是可以完全生物降解的高分子，因此由它们组成的塑料制品也是可完全生物降解的环保产品。但是由于淀粉和聚对二氧环己酮（PPDO）之间缺乏相容性，淀粉的加入必然会导致材料力学性能的下降。因此我们合成了一种新型的增容剂[1]，淀粉/聚对二氧环己酮接枝共聚物（SGP），并将要研究增容剂的结构与其增容效果之间的关系。我们首先采用本体聚合方法在辛酸亚锡催化下合成了聚对二氧环己酮。用乌式粘度计在25℃测试其特性粘数，溶剂是1,1,2,2-四氯乙烷和苯酚的混合溶剂（3/2，W/W）。测得PPDO的特性粘数是1.0dL/g。按比例将玉米淀粉和一定量的甘油先在高速搅拌锅中混合均匀，然后用L/D为40的双螺杆挤出机共混挤出，挤出物经过牵伸后冷却，造粒。所得热塑性淀粉置于聚乙烯袋中，放入干燥器中备用。将真空干燥过的PPDO、SGP按一定比例和热塑性淀粉在Haake Rheomix 600中进行共混，温度为100℃，转速是30rpm,混合10分钟。共混物经粉碎后，真空干燥至恒重。力学样条按照GB/T 1040-92在GML200立式注塑机上注塑成型。力学性能测试在LR10K(LLORD)电子式万能材料实验机上进行，拉伸速率分别为10mm/min。增容剂（SGP）的结构参数可以从其核磁谱图上得到确认。其中SGP1的接枝链最短而且最少（DGP=4.2, NG=21.6），SGP2（DGP=8.3, NG=38.3）的接枝数目比SGP1要多，并且接枝链也要长一些；SGP3（DGP=9.1, NG=50.9）和SGP4的接枝链的长度相同，但是SGP4（DGP=9.1, NG=65.1）的接枝数目比SGP3的要多一些。因此，对它们的增容效果进行对比可以使我们了解接枝结构和PPDO/淀粉体系相容性的关系。表1中列出了含有不同结构参数的接枝共聚物的PPDO/淀粉体系的力学性能数据。从中我们可以看到，接枝物结构的不同导致材料的力学性能有一定的差异。SGP1几乎没有什么增容效果，体系的力学性能没有提高；随着增容剂SGP的接枝链长度和数目的增加，体系的力学性能得到改善，尤其是含有SGP4的体系，其性能甚至比纯PPDO的还要好，体系的强度和断裂伸长率都获得了提高。这可以归结于SGP4具有较长和较多的接枝链，结晶能力强，有可能和PPDO形成共晶，因此使材料的力学性能获得了提高。因此，我们可以发现接枝共聚物的结构特别重要，它不仅决定着分子间的相互作用，而且决定者基体（PPDO）和分散相（淀粉）之间界面粘着力的大小。参考文献 [1] Wang, X. L.; Yang, K. K.; Wang, Y. Z. et al. Synthesis and Characterization of Starch-g-Poly (1,4-dioxan-2-one) Copolymer. Biomacromolecule (submitted). 致谢本项目得到国家“863”项目资助。

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2006-09-06 15:13:29

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sms888 2009-02-22 19:58:14

很不错的文献！！！

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