【博士】蓖麻油樹脂基聚合物、泡沫塑料及復(fù)合材料的研究

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　　【博士】蓖麻油樹脂基聚合物、泡沫塑料及復(fù)合材料的研究　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：中山大學(xué)　　學(xué)位年度：2008　　 近年來隨著環(huán)境和能源問題日益突出，以植物油為主要原料制備環(huán)境友好的泡沫塑料或其它高分子材料備受關(guān)注。蓖麻油是一種含天然羥基的非食用植物油，常用來制備涂料泡沫塑料或聚氨酯彈性體等，然而傳統(tǒng)利用蓖麻油制備的泡沫塑料都屬于聚氨酯泡沫塑料的范疇，在制備過程中需要羥基與異氰酸酯按等摩爾反應(yīng)，因此異氰酸酯的用量較大，泡沫塑料中天然植物油的比例不高，不利于降低產(chǎn)品成本，也不利于所得泡沫塑料的生物降解?！　? 針對上述問題，本論文利用蓖麻油為主要原料，在不改變其甘油三酯結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過適當?shù)幕瘜W(xué)改性，將蓖麻油制備成易于發(fā)生自由基聚合反應(yīng)的樹脂，按照不飽和聚酯固化成型的方法，制備了環(huán)境友好的非聚氨酯型泡沫塑料及聚合物，在此基礎(chǔ)上，利用天然植物纖維或無機礦物粒子作為增強材料制備了環(huán)境友好的高分子復(fù)合材料。　　 本工作首先研究了馬來酸酐改性蓖麻油樹脂(MACO)的制備，通過酸值測定，F(xiàn)rIR，1HNMR，GPC等多種分析手段對MAC0的分子結(jié)構(gòu)進行了表征，分析了MAC0分子結(jié)構(gòu)中接入可聚合雙鍵的含量。在此基礎(chǔ)上，利用MAC0與乙烯基單體共聚合制備了MACO泡沫塑料，探討了影響泡沫塑料壓縮性能的各種因素，包括稀釋單體種類與含量、引發(fā)體系，密度、泡孔結(jié)構(gòu)等。通過酶解、自然和模擬土埋實驗證實了MACO系列泡沫塑料具有生物降解性能。通過添加植物纖維和無機礦物填料CaC03作為增強材料制備了復(fù)合泡沫塑料，在提高性能的同時進一步降低材料中石油基原料的含量，分析了不同纖維表面改性方法，纖維長度，纖維含量等對復(fù)合泡沫材料壓縮性能的影響，研究了復(fù)合泡沫塑料的增強機理，微觀結(jié)構(gòu)和降解性能。此外，利用MAC0與苯乙烯混合后直接制備固體聚合物及無機粒子增強復(fù)合材料，重點研究了該聚合物的交聯(lián)密度，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度及力學(xué)性能和降解性能隨稀釋單體含量的變化規(guī)律；分析了CaC03／MACO復(fù)合材料的機械性能，增強機理，探索了CaC03／MACO復(fù)合材料替代石油基通用塑料在結(jié)構(gòu)材料中應(yīng)用的可能性。最后，從對蓖麻油本身進行改性的角度出發(fā)，利用馬來酸半酯酐．丙烯酸羥乙酯半酯聚合物(HEAMA)改性蓖麻油制備了改性蓖麻油樹脂(HEAMAC0)，在蓖麻油分子中引入更多的可反應(yīng)雙鍵，進一步改善所制備蓖麻油樹脂基泡沫塑料的力學(xué)性能和降解性能，同樣取得了良好的結(jié)果?！　?

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