“綠色”咪唑基離子液體合成及其對聚乳酸結構與性能影響的研究.pdf

1、本文以咪唑基離子液體為中心,將生物可降解的聚乙二醇結構引入離子液體的分子結構中,設計合成出系列“綠色”的咪唑基離子液體(G—ILs)。通過熔融共混的方法制備系列聚乳酸／離子液體(PLA／G—ILs)共混物,研究系列G—ILs對PLA熔體流動性能,PLA結晶過程和晶體結構的影響；考察這種影響下PLA加工性能與力學性能的變化,并與聚乳酸／聚乙二醇單甲醚(PLA／MPEG)體系作比較。
　　 通過傅立葉紅外光譜(FT—IR)、核磁共振

2、氫譜(1HNMR)和元素分析對G-ILs結構進行了分析和測定,結果表明,得到了預定結構的產物。微生物的毒性試驗表明,所合成的G-ILs毒性較低,且隨著G-ILs分子量的增加,毒性遞減。
　　 應用差示掃描量熱法(DSC),通過G-ILs加入后PLA玻璃化轉變溫度的變化研究其對PLA的增塑作用,發(fā)現G-ILs能夠降低PLA的玻璃化轉變溫度,當G-ILs添加量增至10phr時,玻璃化轉變溫度可從57.26℃(純PLA)降為36℃左右

3、,對PLA具有增塑作用；這種增塑作用同樣表現在G-ILs加入后,PLA的平衡扭矩降低,且隨著G-ILs含量的增加平衡扭矩逐漸減小。與純PLA相比,PLA在G-ILs加入后出現了明顯的結晶峰與熔融雙峰,說明在PLA熔融過程中G-ILs可使其鏈段活動能力提高。而加入G-ILs后PLA的熱穩(wěn)定性降低,但仍高于PLA／MPEG體系。此外,MPEG轉化為G-ILs后加入到PLA中可提高其抗靜電性能。研究G-ILs加入后PLA力學性能的變化發(fā)現,G

4、—ILs能夠顯著提高PLA的抗沖擊性能,斷裂伸長率略有提高。
　　 本文應用DSC研究了G-ILs對PLA等溫結晶動力學過程的影響。通過Avrami方程對PLA的等溫結晶過程進行了分析,發(fā)現G-ILs加入非晶的PLA后可促使其結晶。同時G-ILs加入后能提高PLA的結晶速率,同一溫度下,其結晶速率隨G-ILs含量的增加而增大；相同含量G-ILs加入PLA后,其結晶速率隨溫度的升高先增大后減小。在相同的添加量下具有MPEG結構的G