【硕士】可生物降解聚氨酯泡沫的研究与开发

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内容简介

　　【硕士】可生物降解聚氨酯泡沫的研究与开发　　授予学位：硕士　　学位授予单位：西南科技大学　　学位年度：2009　　 聚氨酯泡沫塑料是一类性能优异的高分子材料，但其在自然条件下不可降解，对环境造成了严重污染，因此开发可生物降解聚氨酯泡沫塑料是未来这类材料发展的必然趋势。纤维素和淀粉是自然界中产量最大的两种天然高分子，它们来源丰富且生物降解性好。本文利用纤维素和淀粉中的多羟基与异氰酸酯反应成功制备了可生物降解聚氨酯泡沫塑料，重点进行了以下研究：　　 (1)以天然高分子微晶纤维素、淀粉作为填料，制备了填充型可生物降解聚氨酯泡沫塑料，并研究了填料种类和用量对聚氨酯泡沫塑料力学性能的影响，考察了生物降解性能。结果表明微晶纤维素、淀粉的最大填充量可达23．3％，填料的加入使聚氨酯泡沫塑料压缩性能有一定提高而冲击性能大幅度下降。室外土埋法和受控堆肥化法降解试验表明两种填充型可生物降解聚氨酯泡沫塑料具有一定的生物降解性，且以淀粉填充的样品力学性能和生物降解性能较好。　　 (2)以微晶纤维素为原料，探讨了液化试剂、催化剂、液固比及反应温度等因素对液化反应的影响。结果表明，微晶纤维素在聚乙二醇中的液化率可达94％。实验选定了聚乙二醇400／一缩二乙二醇为5／1(w／w)的液化试剂，在液固比5／1(w／w)的条件下液化纤维素和淀粉，所得两种液化聚醚多元醇粘度在150mpa．S左右，通过除水，产物的含水量可控制在1．07％-3％之间，羟值在280mgKOH／g左右，纤维素液化物和淀粉液化物的平均分子量分别为4529．molq和4479．mol～，符合制备硬质聚氨酯泡沫塑料的原料要求。　　 (3)以微晶纤维素和淀粉的液化多元醇为原料成功制备了两种结构型可生物降解聚氨酯泡沫塑料，并考察了其力学性能和生物降解性能。研究发现，两种结构型样品的压缩和冲击性能略低于普通聚氨酯泡沫塑料，其中以淀粉液化多元醇为原料制备的样品具有相对较好的综合力学性能。　　 (4)我们探索了天然纤维增强聚氨酯泡沫塑料的可行性。通过研究发现，天然的亚麻纤维能够使聚氨酯泡沫塑料的冲击强度得到明显提高，但压缩强度略有下降，用于增强可生物降解聚氨酯泡沫塑料具有一定的可行性。　　

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