聚对苯二甲酸乙二醇酯物理老化及其聚酯共混物结构与性能的研究

聚对苯二甲酸乙二醇酯物理老化及其聚酯共混物结构与性能的研究

论文摘要

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有优良的物理、化学和机械性能,是最早开发利用和实现工业化生产的芳香族聚酯材料之一,广泛应用于纤维、薄膜以及工程构件等方面。材料的物理老化问题一直是工业生产和材料应用十分关注的问题,对其性能、特别是在储存和使用中的力学性能的影响是很关键的。本文利用显微红外光谱热分析方法来观察PET在物理老化过程中官能团振动能量的变化情况,探求在物理老化过程中材料微观结构变化的本质原因。聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是聚酯家族的新成员,具有优良的回弹性,目前主要应用在纤维领域,如地毯、运动服装和非织造布等。本文通过显微红外光谱热分析、示差扫描量热、动态热机械分析以及拉伸测试等手段对PET/PTT共混体系结构与性能进行研究,以期为其共混纤维和工程塑料的开发和加工提供理论基础。生物细胞表面存在着各种各样的天然多糖和寡糖。它们拥有许多独特的生物识别功能,引起了人们的广泛关注。然而,天然的糖类物质由各种不同的单糖单元组合而成,其结构复杂且多样,给研究其结构与生物活性之间的关系带来了很大的困难。为了阐明糖类物质的生物活性与其结构之间的关系,在日本的研究尝试合成了带有特定结构糖类修饰的化合物并进行了表征。本文通过显微红外光谱热分析、示差扫描量热、动态热机械分析以及拉伸测试等手段对PET以及PET/PTT共混体系进行了研究。发现PET表观焓变在84℃和119℃附近发生了两次突变。对于PET来说,其对应的低温区突变与其“自由非晶区”的结构变化有关,而高温区突变与其“受限非晶区”的结构变化相关。其热分析结果表明PET/PTT共混体系在无定形区达到了分子级别的混合程度,是完全相容的。在DSC扫描过程中,PET/PTT共混体系出现了双重熔融峰和双重结晶峰,以及热结晶峰的宽化现象,说明PET/PTT共混体系在进行有序排列时,倾向于各自单独结晶。PET/PTT共混体系的拉伸模量和拉伸强度随着PTT组分含量的增加呈上升趋势,而随着共混比接近5/5时,体系的拉伸模量和拉伸强度则呈下降趋势。β-CD以及Ac-β-CD的红外光谱研究证明了β-CD上的羟基(—OH)成功地被乙酰基所取代,生成了Ac-β-CD;简单分析了带有磺化寡糖烷基侧链修饰的聚甲基丙稀酰胺类化合物抗HIV(人类免疫缺陷病毒)的作用机理;为进一步研究糖类物质结构与生物活性之间的关系奠定了基础。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 PET及PTT概述
  • 1.1.1 PET综述
  • 1.1.2 PTT综述
  • 1.2 聚合物材料物理老化的研究进展
  • 1.3 PET及PTT的共混改性研究进展
  • 1.3.1 PET的共混改性研究现状
  • 1.3.2 PTT的共混改性研究现状
  • 1.4 红外光谱在聚合物结构研究中的应用
  • 1.4.1 红外光谱法的特点以及在高聚物研究领域的前景
  • 1.4.2 显微红外光谱热分析技术
  • 1.5 具有生物活性的糖类概述
  • 1.5.1 环糊精简述
  • 1.5.2 环糊精聚合物的应用
  • 1.5.3 糖类修饰聚合物的生物活性研究进展
  • 1.6 论文选题的目的和意义
  • 第二章 实验部分
  • 2.1 PET物理老化的显微红外热分析
  • 2.1.1 实验样品及仪器
  • 2.1.2 显微红外测试
  • 2.2 PET/PTT共混体系热性能分析
  • 2.2.1 实验样品及仪器
  • 2.2.2 DSC测试
  • 2.3 PET/PTT共混体系动态力学性能分析
  • 2.3.1 实验样品及仪器
  • 2.3.2 DMA测试
  • 2.4 PET/PTT共混体系力学性能分析
  • 2.4.1 实验样品及仪器
  • 2.4.2 力学性能测试
  • 2.5 β-CD乙酰化、开环以及红外光谱分析
  • 2.5.1 β-CD乙酰化
  • 2.5.2 乙酰化β-CD的开环
  • 第三章 PET物理老化及PET/PTT结构与性能的研究
  • 3.1 PET物理老化的研究
  • 3.2 PET/PTT共混体系热性能的研究
  • 3.3 PET/PTT共混体系动态力学性能的研究
  • 3.4 PET/PTT共混体系力学性能的研究
  • 第四章 具有寡糖烷基侧链修饰聚合物的研究
  • 4.1 β-CD及乙酰化β-CD的红外光谱研究
  • 4.2 磺化寡糖烷基侧链修饰聚合物的生物活性简析
  • 第五章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 研究成果及发表的学术论文
  • 作者和导师简介
  • 北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书
  • 相关论文文献

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