生物降解热塑性弹性体的分子结构设计与性能研究

生物降解热塑性弹性体的分子结构设计与性能研究

论文摘要

本文以来源于生物质资源的脂肪族饱和二元醇(1,3-丙二醇、1,4-丁二醇)、饱和二元酸(丁二酸、己二酸和癸二酸)为原料,采用熔融缩聚和扩链反应成功制得一种由结晶型脂肪族饱和聚酯预聚体(HPE)和无定形脂肪族饱和聚酯预聚体(SPE)嵌段而成的生物降解热塑性弹性体(BTPE).研究结果表明,该饱和脂肪族BTPE具有较宽的使用温度范围和低硬度、高弹性等特征. BTPE的玻璃化转变温度在-50℃左右,熔点在105℃以上,初始热分解温度在340℃以上; BTPE的100%定伸回复率大于85%, 300%定伸循环拉伸回复率在75%以上,断裂伸长率可达1100%,拉伸强度在7.5~9.6 MPa,硬度在56~73 HA.在脂肪酶降解液中降解15天, BTPE的失重率可达68%;在自然土壤环境条件下降解120天, BTPE的失重率在57%以上.噻唑蓝(MTT)比色法测试结果表明, BTPE无明显细胞毒性,为一级合格.本文制备的BTPE在环境友好材料和生物医用材料领域具有广阔的应用前景.

论文目录

  • 1 引言
  • 2 实验部分
  •   2.1 实验原料
  •   2.2 实验仪器及设备
  •   2.3 实验方法
  •     2.3.1 硬段聚酯预聚体(HPE)的分子设计与制备
  •     2.3.2 软段聚酯预聚体(SPE)的分子设计与制备
  •     2.3.3 BTPE的分子设计与制备
  •   2.4 测试与表征
  • 3 结果与讨论
  •   3.1 BTPE的结构表征
  •   3.2 BTPE的分子量表征
  •   3.3 BTPE的结晶性能测试
  •   3.4 BTPE的热性能研究
  •     3.4.1 BTPE的DSC分析
  •     3.4.2 BTPE的热稳定性
  •   3.5 BTPE的微观形态分布
  •   3.6 BTPE的力学性能
  •   3.7 BTPE的生物降解性能
  •   3.8 BTPE的细胞相容性
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 燕四伟,王庆国,王兆山,宿烽

    关键词: 热塑性弹性体,聚酯,聚合,生物降解性,细胞相容性

    来源: 中国科学:化学 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 有机化工

    单位: 青岛科技大学高分子科学与工程学院,橡塑材料与工程教育部重点实验室,青岛科技大学化工学院

    基金: 国家自然科学基金(编号:51773104,51373085),山东省重点研发项目(编号:2017GGX20138)资助项目

    分类号: TQ334

    页码: 1463-1474

    总页数: 12

    文件大小: 2107K

    下载量: 91

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