可降解聚羟基乙酸低聚物改性聚酯的合成及其性能
2021-04-06靳琳琳田俊凯李家炜戚栋明沈晓炜邬春涛
靳琳琳, 田俊凯, 李家炜, 戚栋明, 沈晓炜, 邬春涛
(1. 浙江理工大学 先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室, 浙江 杭州 310018; 2. 浙江卫星石化股份有限公司, 浙江 嘉兴 314000; 3. 宁波市生态环境局, 浙江 宁波 315000)
石油基聚酯——聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有优异的耐热性、耐化学药品性和物理力学性能,且制备成本低,被广泛应用于化纤、薄膜、工程塑料等行业[1-2]。但PET材料具有较强的化学惰性,存在难以降解问题,是白色污染的主要污染源[3-4],因此,聚酯废料的降解与回收利用已成为当前聚酯工业的重点课题[5-6]。
脂肪族聚酯,如聚乳酸(PLA)、聚羟基乙酸(PGA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等被认为是具有代表性的生物降解聚合物[5]。近年来,研究人员通过与脂肪族聚酯共混、共聚改性PET材料,可有效提高聚酯材料的降解性能。例如,高翠丽等[7]以PLA与PET共混挤出的方法制备PET/PLA共混物,其中PET和PLA共混比例为9∶1时共混物的降解率最大。Olewnik等[8]采用熔融缩聚法制备了新型可生物降解聚对苯二甲酸乙二醇酯-co-聚乙醇酸共聚酯(PET-co-PGA),具有优良的降解性能。然而,直接熔融缩聚所合成的共聚物的分子质量较低,力学性能较差,限制了其在纤维材料领域的应用。
固相缩聚是提高聚酯相对分子质量的一种有效方法,也是工业上制备工业级PET聚酯的重要方法[9-10]。如果能利用熔融缩聚和固相缩聚联用的工艺合成 PET-co-PGA共聚酯,有望获得降解性能与力学性能俱佳的改性聚酯,因此,本文采用该联用工艺路线合成一系列PET-co-PGA共聚酯,研究了PGA的加入对改性聚酯的热性能、结晶行为、力学性能以及降解性能的影响,并对其作用机制进行分析。……
