物材塑料――集合體物料的物化變革機化合變革研討

來源：塑膠五金網發(fā)布時間：2014-12-29 16:41:01點擊率：

　　為改善PHB的機械性能和加工性能，人們在生物合成改性和物理改性兩方面作了大量工作。PHB的生物改性就是通過生物合成，在PHB的鏈段上引入其它的HA(羥基烷酸)鏈節(jié)單元，來降低其結晶度和熔點，改善材料的抗沖擊性能和加工性能。如在P(HB-co-HV)共聚物中(其中HV代表B-羥基戊酸)，通過改變戊酸和丁酸的原料配比，可得到HV含量不同的無規(guī)共聚物。共聚物的熔點隨HV含量的增加而降低，當HV含量為40%時，熔點由均聚物的180e降為小值75e<11>。此后，隨HV在共聚物中的含量增加，熔點又開始升高，至HV含量95%時，共聚物熔點升為108e.與HV相比，含4HB(4-羥基丁酸)或5HV(5-羥基戊酸)與HB鏈節(jié)的共聚物則是高彈體，其生物降解速度比單一PHB或P(HB-co-HV)更快。

　　PHB的物理改性也稱為共混改性，這是一種簡便易行、較為經濟的改性方式。共混不象生物合成改性受制于生化過程，可操作性較強，通過選擇合適的共混組分，調節(jié)兩組分之間的配比，改善組分間的相容性以及采用不同的材料成型加工方法等手段，可獲得滿足各類要求的新型材料。

　　全生物降解性共混物PHB全生物降解性共混物是另一類更為重要的共混體系。其共混組分有合成聚酯、聚醚，改性天然材料以及生物合成聚酯P(HB-co-HV)等，都為可降解材料。這類共混材料在使用后可被完全降解為有機小分子，是從根本上解決固體塑料污染問題的途徑之一，代表了可降解材料的發(fā)展方向。

　　由于PHB高昂的價格，其余生物降解性共混體系具有現實意義的用途是在生物醫(yī)學領域。許多共混組分如合成聚酯聚(d，1-乳酸)和聚己內酯，不僅具有生物降解性，同時也兼有與PHB一樣的生物相容性。因而它們與PHB的共混物都是潛在的生物醫(yī)用材料。目前，有關PHB及其共混物作為醫(yī)用材料，在外科縫線<27>、藥物載體<28>以及外科移植<29-31>中的應用報道越來越多，預示著PHB及其共混物在生物醫(yī)學領域的廣闊應用前景。

　　基于全降解共混體系的重要性，本實驗室早在1989年率先在國內開展這方面的研究工作。在PHBPPCL<32>、PHBPPLA<33>、PHBPPECL<32>、PHBPPELA<34>、PHBPHECA<77>、PHBPEC<78>以及PHBPSA<79>等共混體系的研究上取得了一系列創(chuàng)新性研究成果。在此基礎上，近作者又開辟了聚氨基酸對PHB的復合改性工作，研究了PHBPPBLG<35>共混體系的熱行為和機械性能，為生物醫(yī)用材料提供了新品種。列出了近年來研究的一些主要的PHB完全可降解性共混體系。

　　3PHB共混體系的相容性由和可以看出，PHB共混體系又可分相容和非相容兩類。相容共混體系兩組分之間往往存在著較強的分子間次級力作用。在相容共混體系PHBPPVPh中，紅外研究證明，PVPh的羥基和PHB的碳基之間發(fā)生了氫鍵鍵合作用<21>。PHB和PECH共混體系的相容性也可能是由于存在這種氫鍵作用。而PHBPPVDF和PHBPPVAc共混體系的相容性，則可能是由于第二組分的強極性特征，致使PHB同PVDF或PVAc分子之間發(fā)生了較強的偶極-偶極相互作用，類似情況在PVDF和PMMA共混體系也曾發(fā)現<65>。

　　PHB共混體系的相容性大都通過差熱分析(DSC)來測定，另有一些共混體系是通過固體核磁<51，52>、密度測量法<53>以及動態(tài)粘彈譜<36>等方法來確定的。這些方法都可獨立確定共混體系的相容性。此外，共混體系的各類共混行為及形態(tài)結構特征也可用來進一步確證體系的相容性。

　　PHB共混體系的相容性既是理解共混體系結構的重要特征，又是闡明結構與性能關系的主要依據。共混體系的相容性不同，其熱行為、結晶行為、形態(tài)結構以及力學行為和降解行為的表現也會有所不同。下面即對PHB共混體系的結構行為和性能的一般性特征作出描述。

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