聚甲基乙撐碳酸酯增容復合材料的制備與性能研究.pdf

1、2009年12月，哥本哈根聯合國氣候變化大會的舉行再一次向世人宣布了全球變暖等環(huán)境問題的嚴重性。隨著人類社會的進步和工業(yè)文明的迅速發(fā)展，工業(yè)排放已經對全球環(huán)境造成破壞性的影響，而反過來環(huán)境對人類的報復也愈加劇烈：洪水，冰雪災害，大旱，海平面上升等。出于可持續(xù)發(fā)展和保護環(huán)境的需要，限制溫室氣體二氧化碳的排放和遏制“白色污染”已經成為當前環(huán)境保護的重要內容，因此利用工業(yè)排放的二氧化碳合成可降解塑料是一項十分有意義的研究。
　　 本實

2、驗室在利用負載戊二酸鋅催化二氧化碳和環(huán)氧丙烷共聚制備可降解的脂肪族聚碳酸酯方面取得突破性進展，制得了具有嚴格交替結構的全降解聚甲基乙撐碳酸酯(PPC)。該催化體系不但有很高的催化效率(175 g/gcat)，而且所制備的共聚物有極高的分子量，從而使其綜合性能得到大幅度提高，并且大大降低了PPC的生產成本，為固定利用二氧化碳開拓了新的道路。此外，本實驗室還企業(yè)合作完成了二氧化碳全降解塑料的產業(yè)化生產線的建設。
　　 由于目前對PP

3、C的應用研究相對較少，而應用研究是其能否大規(guī)模推廣的基礎，也是其產業(yè)化的關鍵問題之一。目前PPC能否產業(yè)化在某種程度上受兩個問題的制約：
　　 一是，PPC是一種無定形聚合物，其玻璃化轉變溫度Tg在36℃左右，并且力學強度不高，因此在單獨作為塑料使用存在較大缺陷，所以對其進行物理或化學方面的改性勢在必行。
　　 二是，PPC的主鏈上沒有反應性官能團，和大多數聚合物的相容性都比較差，所以得到的共混物的穩(wěn)定性不高。因此，必須

4、在共混改性的時候加入增容劑來改善基體和增強相的界面結合力，得到性能良好的復合材料。
　　 因此，對PPC的增容復合改性研究是我們面臨的并且必須克服的最大問題，也是制約PPC能否實現大規(guī)模生產和推廣的關鍵問題。
　　 本論文對可降解塑料聚甲基乙撐碳酸酯(PPC)進行了增容共混改性研究，制備了力學性能和熱性能等綜合性能優(yōu)異的共混復合材料，為其大規(guī)模應用奠定了一定的基礎。具體內容包括：
　　 1.在簡單熔融共混過程中，

5、利用MDI來反應增容PPC/EVOH復合材料，來增強PPC與EVOH相的界面結合力。結果表明，通過MDI的加入，PPC與EVOH的相容性得到進一步提高，而且MDI的加入交聯了EVOH相，形成半互穿網絡結構，PPC的力學性能，熱性能以及微觀形貌都得到了顯著提高。
　　 2.利用簡單的熔融共混的方法制備一系列綜合性能優(yōu)良的全降解PVA/EVOH共混復合材料，研究發(fā)現，隨著EVOH的引入，PVA的加工性能得到明顯提高，在此基礎上，制備

6、了一系列PPC/PVA/EVOH復合材料，通過進一步研究表明，復合材料的的力學性能和熱穩(wěn)定性能都得到了明顯的提高，為PPC的改性應用提供了一條新的途徑。
　　 3.利用MDI反應增容高聚合度的PVA/EVOH和PPC復合材料，以提高PPC與高聚合度PVA/EVOH相的相容性。結果表明當MDI加入量低于1％的時候，體系的相容性有明顯提高，而當MDI加入量過高，大于1.5％時，體系的交聯現象嚴重，產生大量孔洞，導致復合材料的性能有所