PBS基生物降解材料
合成高分子材料以年產(chǎn)量超過(guò)1.4億噸而成為人類使用量超大的材料品種.在給人們帶來(lái)極大方便的同時(shí)也不可避免地造成了環(huán)境污染,尤其是用在周期較短的農(nóng)業(yè),包裝業(yè)及YI療產(chǎn)業(yè)中.因此,開(kāi)發(fā)可降解的高分子材料就顯得非常重要.目前研究的可生物降解的聚合物中,脂肪族聚酯因其聚合物分子鏈中含有酯鍵,在自然環(huán)境或生物體內(nèi)容易受到進(jìn)攻而斷鏈,進(jìn)而發(fā)生降解,因而是目前研究的熱點(diǎn).其中聚丁二酸丁2醇酯(PBS)是熔點(diǎn)較高的一種典型的半晶質(zhì)的熱塑性塑料,其性能優(yōu)異,有很廣的應(yīng)用領(lǐng)域,因此有重要的研究?jī)r(jià)值.但是,PBS的性能難以滿足各種不同的要求,需要通過(guò)改性以進(jìn)一步擴(kuò)大PBS的應(yīng)用范圍.


PBS類降解材料的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛
生物降解塑料是指在自然界條件下，可以被微生物降解的塑料。在可生物降解塑料中，PBS產(chǎn)能是繼PBAT之后的一種材料。PBAT是一種白色顆粒，無(wú)嗅無(wú)味，易被自然界的多種微生物或動(dòng)植物體內(nèi)的酶分解、代謝，終分解為二氧化碳和水，是典型的可完全生物降解聚合物材料。隨著能源不斷過(guò)度消耗，國(guó)內(nèi)外面臨著嚴(yán)峻的資源短缺，PBS類降解材料由于其生物可降解性和經(jīng)濟(jì)性，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外材料研究的熱點(diǎn)。由于其耐熱性能和抗沖擊性能好、常溫下可降解、綠色環(huán)保等良好特點(diǎn)，在限塑令政策推動(dòng)下，迅速成為可廣泛推廣應(yīng)用的通用型生物降解塑料研究熱點(diǎn)材料之一。目前，PBS類降解材料應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，涉及到包裝領(lǐng)域，例如包裝袋、化妝品瓶、餐盒、電子器件包裝等；在農(nóng)用領(lǐng)域，可用于制作農(nóng)用薄膜、及化肥緩釋材料等產(chǎn)品；在領(lǐng)域，可用于制造一次性YI

療用品以及生物高分子材料等產(chǎn)品。

脂肪族聚酯的合成方法有生物發(fā)酵法和化學(xué)合成法。生物發(fā)酵法的合成成本較高，對(duì)于PBS而言很少見(jiàn)報(bào)道，化學(xué)合成法可對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，合成成本較低，主要有直接酯化法，酯交換法和擴(kuò)鏈法。

直接酯化法：

丁二酸和直接縮聚得到PBS，其合成方法是等物質(zhì)的量的酸和醇并加入一定量的催化劑在加熱的條件下反應(yīng)生成聚酯?，F(xiàn)在的研究報(bào)道中多采用直接酯化法合成PBS。直接酯化縮聚法主要有3種：熔融縮聚法，溶液縮聚法和熔融溶液相結(jié)合法。

酯交換法：

二元酸二甲酯與等物質(zhì)的量的二元醇，在催化劑存在下，高溫、高真空脫進(jìn)行酯交換反應(yīng)得到聚酯。

擴(kuò)鏈法：

在前2種合成反應(yīng)過(guò)程中需不斷排除小分子物質(zhì)，以獲得所需相對(duì)分子質(zhì)量的聚酯。但在縮聚反應(yīng)過(guò)程中，特別是在反應(yīng)后期，溫度往往超過(guò)200℃時(shí)，不可避免地出現(xiàn)脫羧、熱降解、熱氧化等副反應(yīng)，從而影響相對(duì)分子質(zhì)量的提高。為了進(jìn)一步提高相對(duì)分子質(zhì)量，往往選擇擴(kuò)鏈反應(yīng)，利用擴(kuò)鏈劑的活性基團(tuán)與聚酯的端羥基反應(yīng)提高聚酯相對(duì)分子質(zhì)量。