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彭少贤教授团队在可降解高分子材料方面取得新进展

来源:绿色轻工材料湖北省重点实验室  发布时间:2017-07-05 16:17:32

 

熔融聚合法合成聚乳酸及其共聚机理的研究,聚乳酸共聚物形态和微结构对材料性能的影响,对材料降解性进行调控。项目以熔融聚合制备聚乳酸为出发点制备了扩链共聚改性聚乳酸、聚乳酸/植物纤维复合材料、交联结构聚乳酸降解材料。项目以梯度控温控压的方法和扩链改性工艺,采用熔融缩聚法制备了高分子量聚乳酸,降低了聚乳酸生产成本,提高了聚乳酸机械性能;以熔融缩聚制备聚乳酸为基础,开发植物纤维原位聚合改性PLA复合材料;通过对聚乳酸端基改性制备端双键活性聚乳酸,采用紫外光辐照交联固化的方式形成交联结构,制备可降解紫外光固化聚乳酸树脂,适合大规模的工业化生产。降低了聚乳酸的材料的生产成本,提高了聚乳酸材料的热力学性能,改善了耐水性,可大大推动聚乳酸产品的普及和应用。
采用聚氨酯弹性体(PU)改善PLA的脆性,提高韧性,通过聚醚多元醇、异氰酸酯与PLA共混过程,在共混过程中使聚醚多元醇与异氰酸酯反应,原位生产聚氨酯弹性体改善聚乳酸的性能。利用异氰酸酯基团的高活性,在共混过程中异氰酸酯基团与聚醚多元醇反应程度较高,同时,异氰酸酯基团与聚乳酸的端羟基反应,能够改善PLAPU组分的相容性。共混物拉伸强度保持48.65MPa的同时,断裂伸长率和缺口冲击强度分别高达175%10.96kJ/m2,是纯聚乳酸的27倍和5.4倍,改性聚乳酸具有较理想的综合性能
采用直接聚合法制备聚乳酸,利用季戊四醇和丙烯酸对聚乳酸进行端基改性,合成具有端基活性的聚乳酸,通过高温或紫外光固化成膜,对比光固化和热固化两种固化方式,发现采用光固化与热固化共同作用能提高固化膜的凝胶含量最大可以提高60%。采用DSCTG对聚乳酸固化膜的热性能进行研究,交联结构能提高产物的热稳定性。利用旋转流变仪观察热固化过程,发现固化体系的黏度和模量均随着固化时间的延长和固化温度的升高而增加。通过对FPLA的碱溶液降解研究发现凝胶含量和分子量均对固化膜的降解速率有一定的影响。拓展了聚乳酸在涂料和油墨等领域的应用。
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