聚乙二醇对聚对二氧环已酮的改性研究

论文摘要

聚对二氧环己酮(PPDO)作为一种新材料早在上个世纪七十年代就已经被合成出来,但是一直到现在都未能得到广泛应用。这主要是因为PPDO的生产成本很高,售价昂贵。另外聚对二氧环己酮本身也有一定的缺点,其降解速度较慢,结晶速率低,疏水等。为了拓展PPDO的应用领域,就必须对其进行改性。聚乙二醇(PEG)拥有许多优异的物理化学性质和生物学性能,与PPDO可以很好的互补,因此在PPDO中引入PEG有望对其进行改性。 本论文以辛酸亚锡为催化剂,PEG为大分子引发剂合成了PEDO三嵌段共聚物:以甲苯二异氰酸酯(TDI)为偶联剂,PEDO为预聚物合成了多嵌段共聚物,研究了反应条件对合成反应的影响;并将PPDO与PEG6K溶液共混得到了一系列共混物,用红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(~1HNMR)、示差扫描量热法(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)、偏光显微镜(PM)、热重分析(TG)、模拟体液降解实验、拉伸实验等对共聚物和共混物进行了结晶、热稳定性、亲水性研究、生物降解性和力学性能研究。并将含相同PEG分子量的多嵌段共聚物和三嵌段共聚物的性质进行了比较。 三嵌段共聚物的合成实验发现反应温度、反应时间以及催化剂用量这些反应条件对PEDO的产率和特性粘数影响都较大。从PEDO的红外和核磁谱图中可以看到两种均聚物的特征峰,说明共聚反应确实发生了。 用DSC和PM研究了PEDO的结晶性能,表明PEG分子量对三嵌段共聚物的结晶影响较大。当PEG分子量较低(800和2K)时,其在PEDO中所占比例较小,充当PPDO结晶的成核剂;而当PEG分子量进一步加大(6K和20K)

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 生物降解性高分子材料简介
• 1.2.1 降解性高分子材料
• 1.3 对二氧环己酮的研究现状
• 1.4 聚合物改性的主要方法简介
• 1.4.1 共聚
• 1.4.2 共混
• 1.5 聚乙二醇改性聚酯的研究现状
• 1.5.1 共聚改性
• 1.5.2 共混改性
• 1.6 本论文的研究内容及意义
• 1.6.1 本论文的研究内容
• 1.6.1.1 PPDO-PEG-PPDO三嵌段共聚物的合成
• 1.6.1.2 PPDO/PEG共混的研究
• 1.6.1.3 PPDO-PEG多嵌段共聚物的合成
• 1.6.1.4 PPDO-PEG共聚物结构与性能的研究
• 1.6.2 对 PPDO进行改性研究的意义
• 第二章 三嵌段共聚物PPDO-PEG-PPDO的合成及表征
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 原料及试剂
• 2.2.2 PPDO-PEG-PPDO共聚物的合成
• 2.2.2.1 PDO的纯化
• 2.2.2.2 PEG的除水
• 2）甲苯溶液的配置'>2.2.2.3 辛酸亚锡（SnOct₂）甲苯溶液的配置
• 2.2.2.4 PPDO-PEG-PPDO共聚物的合成
• 2.3 表征
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 PPDO-PEG-PPDO三嵌段共聚物的合成
• 2.4.2 聚合反应条件的初步探索
• 2.4.2.1 反应温度对聚合反应的影响
• 2.4.2.2 反应时间对聚合反应的影响
• 2.4.2.3 催化剂用量对聚合反应的影响
• 2.4.3 三嵌段共聚物的表征
• 2.5 本章小结
• 第三章 PPDO-PEG-PPDO共聚物的性能
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 材料
• 3.2.2 DSC测试
• 3.2.3 热台偏光显微镜分析
• 3.2.4 TG测试
• 3.2.5 吸水率测试
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 动态结晶行为
• 3.3.2 球晶形态
• 3.3.3 共聚物的热稳定
• 3.3.4 共聚物的吸水性
• 3.4 小结
• 第四章 PPDO/PEG共混体系的热性能及结晶性能
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 原料及试剂
• 4.2.2 PPDO均聚物的制备
• 4.2.2.1 PDO的纯化
• 2）甲苯溶液的配置'>4.2.2.2 辛酸亚锡（SnOct₂）甲苯溶液的配置
• 4.2.2.3 PDO均聚物的合成
• 4.2.3 PPDO/PEG共混物的制备
• 4.2.4 DSC测试
• 4.2.5 WXRD分析
• 4.2.6 非等温结晶分析
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 共混物的相容性
• 4.3.2 不同组分 PPDO/PEG共混物的热性能和动态结晶行为
• 4.3.3 WAXD对共混物的结晶行为研究
• 4.3.4 不同降温速率时 PPDO/PEG（70/30）共混物与PPDO均聚物结晶体比较
• 4.3.5 共混物的非等温结晶动力学
• 4.4 本章小结
• 第五章 PPDO-PEG多嵌段共聚物的合成、表征及性能
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 原料与试剂
• 5.2.2 PPDO-PEG-PPDO三嵌段预聚物的合成
• 5.2.3 PPDO\PEG多嵌段共聚物的合成
• 5.2.4 多嵌段共聚物的表征
• 5.2.5 多嵌段共聚物的性能测试
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 多嵌段共聚物的合成与表征
• 5.3.2 多嵌段共聚物合成反应条件的探索
• 5.3.2.1 TDI用量对多嵌段共聚物分子量的影响
• 5.3.2.2 反应温度对共聚物分子量的影响
• 5.3.2.3 反应时间对共聚物分子量的影响
• 5.3.3 多嵌段共聚物的结晶性能研究
• 5.3.4 多嵌段共聚物的热稳定性
• 5.3.5 多嵌段共聚物的力学性能
• 5.4 本章小结
• 第六章 多嵌段共聚物的生物降解性及与三嵌段共聚物的性质比较
• 6.1 引言
• 6.2 实验部分
• 6.2.1 溶剂
• 6.2.2 试样的制备
• 6.2.3 体外降解实验
• 6.2.4 吸水率测试
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 多嵌段共聚物的生物降解性
• 6.3.1.1 多嵌段共聚物重量随时间变化情况
• 6.3.1.2 多嵌段共聚物特性粘数随时间变化情况
• 6.3.1.3 降解过程中共聚物外观形态的变化
• 6.3.2 三嵌段共聚物与多嵌段共聚物的降解性能比较
• 6.3.3 三嵌段共聚物与多嵌段共聚物的吸水率比较
• 6.4 本章小结
• 结束语
• 参考文献
• 在读期间科研成果简介
• 致谢
• 声明