聚丁二酸乙二酯基可降解共聚酯的合成、结晶行为和性能的研究的任务书.docx

聚丁二酸乙二酯基可降解共聚酯的合成、结晶行为和性能的研究的任务书
一、任务背景和意义
随着近年来环境污染问题的日益凸显，可降解塑料作为替代传统塑料的新型材料受到了越来越多的关注。其中，聚酯类材料因其良好的可降解性、生物相容性和可循环利用性等优良性质，在众多可降解材料中占据了重要地位。然而，传统的聚酯材料中，被广泛使用的聚乳酸、聚己内酯等存在降解速度慢、结晶速度慢等问题，限制了其在实际应用中的广泛推广。因此，在寻求新型可降解聚酯材料的发展过程中，聚酯基可降解共聚酯成为了一个备受关注的新型材料。
聚酯基可降解共聚酯通常是由多种聚酯单体经过共聚反应而得到的新型聚合物材料。相较于纯聚酯材料，共聚酯材料具有更好的可成型性、降解速度和物理性能等优良性质，而且其结构也更加复杂，有利于材料特性的调控。聚酯基可降解共聚酯的制备方法有很多种，其中聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)的混合共聚是较为常见的方法之一。聚乳酸的降解速度快、生物相容性高，而聚己内酯具有较好的可塑性和加工性能，因此两者混合共聚可以克服单一材料的缺点，同时优化材料性能。
鉴于聚酯基可降解共聚酯具有很好的应用前景，因此对其合成、结晶行为以及性能进行深入的研究，对于实现该材料的工业化生产以及推广应用都有着重要的意义。
二、研究内容及技术路线
1.合成聚酸乙二酯基可降解共聚酯
以聚乳酸和聚己内酯为共聚单体，采用控制性聚合反应，通过改变各单体摩尔分数的方法，调节聚酸乙二酯基可降解共聚酯的分子量及其大小分布。根据单体摩尔配比选择合适的催化剂，并在一定的反应溶剂中控制合成反应温度和时间，调控聚酸乙二酯基可降解共聚酯的化学结构和物理性能。
2.综合表征聚酸乙二酯基可降解共聚酯的结晶行为
通过拉伸实验和差热分析等手段，探究聚酸乙二酯基可降解共聚酯的结晶速度、结晶度以及结晶型等结晶行为。运用正交实验法，系统研究结晶过程中各因素的影响，找到影响聚酸乙二酯基可降解共聚酯结晶行为的主要因素，为设计合适的材料制备工艺提供参考。
3.研究聚酸乙二酯基可降解共聚酯的降解性能
在不同条件下，对聚酸乙二酯基可降解共聚酯进行降解实验，测量降解速率、降解废物的酸度等性能指标，研究不同因素对其降解性能的影响，为聚酯基可降解共聚酯的实际应用提供理论基础。
4.测试聚酸乙二酯基可降解共聚酯的力学性能
采用万能试验机等设备对聚酸乙二酯基可降解共聚酯的力学性能进行测试，测试弹性模量、屈服强度等性能指标，并观察其断裂面形貌，揭示其力学性能与材料结构之间的关系。
5.物理化学性能综合分析
对聚酸乙二酯基可降解共聚酯的物理化学性质进行整体评估，综合考虑其力学性能、结晶行为、降解性能等多个方面，深入分析其性能优点和不足，为后续的研究和应用提供科学依据。
三、预期成果及创新点
1.成功合成具有一定结构复杂性的聚酸乙二酯基可降解共聚酯，并对其化学性质、化学结构评估。
2.揭示聚酸乙二酯基可降解共聚酯的结晶行为和降解性能规律，并找到影响其性能的主要因素，提供底物性能调控的手段。
3.通过综合考虑其物理化学性质，分析其在普通塑料、生物医用材料等领域的应用前景和发展潜力。
4.提供新型聚酯基可降解共聚酯的设计、合成及其物性化分析的新思路和方法，为可降解塑料技术的研究和应用带来新的思路和突破。