可生物隆解聚合物的辐射交联及其生物降解性的研究

近年来，塑料废弃物污染环境的问题日趋严重。对于环境的关心，已经使越来越多的科研人员对于研究环境友好化合物的发展产生了极大的兴趣。聚唬拍酸丁二醋(PBS)，商品名Bionolle，是通过二醇例如乙二醇和丁二醇与脂肪族二梭酸如琉拍酸和己二酸作为主要原料进行缩合反应得到的。日本昭和高分子与昭和电工共同于1993年11月建成年产3000吨的这类脂肪族聚醋系的生物降解塑料的生产装置。由于经济或加工工艺等原因限制了生物降解聚合物的应用和推广，经常是由于它们不良的耐热变形性。目前，脂肪族聚脂尚未能单独用作塑料制品，原因是它们的熔点大都低于100℃。在通常情况下，聚醋的熔点只有高于100℃，经过加工成型后，得到的塑料制品才具有使用价值。辐射交联技术是一种很好的用于提高聚合物某些性能的方法。本工作研究了聚琉拍酸丁二醋的辐射交联行为和它的热稳定行为、生物降解行为。同时，通过辐射手段使用另一种可生物降解聚合物聚。一己内酷（PCL）和纤维布制备了一种可重复节省资源、且对环境无害的复合材料。产得到了如下的结果：1)系统地研究了聚唬泊酸丁二酷的辐射交联行为，发现高分子量的聚唬泊酸丁二醋相比其它两种熔点高的聚琉伯酸丁二醋更易产生交联，在 熔点以上有利于聚唬T}酸丁二酷的交联。由于交联结构的产生，聚合物的力学性能降低。2）两步法辐照（预先在室温下交联，然后在100"C辐照），没有加入任何添加剂，得到了较高的凝胶含量，而且所得的样品不含有气泡。比同剂量下直接在室温辐照凝胶含量提高了20％，比在熔融状态下辐照凝胶含量提高了10%0两步法辐照所得的样品的耐热变形性有了很大的提3）在100℃加入10% PCL对PBS 1的交联有利于交联，而且力学性能没有太大的变化。在210kGy辐照下，比没有加入PCL之前，室温凝胶含量提高120/0，熔融状态（1001,C)提高了22%o（4）生物降解试验，系统地考察了聚唬拍酸丁二醋的结构、厚度、凝胶含量等对于酶降解性的影响，以及温度的影响。发现聚唬拍酸丁二酷（PBS1)很容易被酶所降解，即使有交联结构的存在。在土埋降解试验中通过样品在一定时间的失重率的研究，PBS 1能够被土壤里存在的微生物、细菌所侵蚀。(5）通过形态结构的研究，发现在酶降解中，酶首先侵蚀聚合物的非晶相，但同时也作用于聚合物的结晶相。(6)我们通过辐射技术制备了生物降解聚合物／纤维布复合材料，聚合物可生物降解，纤维布作为回收资源再利用。复合材料的机械性能既依赖于辐射产生的凝胶含量，而且与纤维布的体积分数也相关。本工作所采用的两步法辐射，没有添加任何添加剂得到了比其它辐射条件高的凝胶含量，交联样品有很好的耐热变形性和生物降解性。并且通过辐射方法制备了生物降解聚合物／纤维布复合材料。