不同溶剂对PBAT相对分子质量测定的影响.docx

引言目前生产和生活中常用的聚合物材料，如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等，由于难于降解带来环境污染向巡，因此发展环境友好的可牛物降解材料具有重要意义。聚己二酸丁二醉酯-对笨二甲酸丁二醇酯(PBAT)具有乩好的物化性能，是目前最受欢迎的可生物降解高分子材料之一。PBAT可通过将对苯二甲酸(PTA)、己二酸(AA)和1,4-丁二酹(BDO)直接熔融酯化制得，其芳烧结构提供J'优异的物理性能，而脂肪烧结构可促进其在多种条件卜降解。目前，PBAT材料的结构调控和成型制的研窕正持续地开展，特别是薄膜吹塑成型及其他薄膜产品的生产。相对分子质量和分子量分布是聚合物材料的重要结构参数，与材料的结晶度、溶解度、相变温度等密切相关，进而影响其力学性能、流变性能、加工性能和加工条件的选择，因此,确定聚合物材料的相对分子质长和分子盘分布是建立结构-性能关系的关键之一。PBAT是三元共聚物，其中的共聚单体组成对其结构与性能有显著影响，研窕不同结构组成PBAT的相对分子质量和分子属分布是非常必要的。PBAT的蛆成及结构SquncChfOMC410Wftt1MMMMCNW1.IOCK4a10«IMUTOCMXMKM2000T444tMMTOoUCKJOQOttOA4MtMMAOoUoCoQCM20T41S<M91A0CM2OUCM2CM2OA4Ott38COOQ,23M>SMTOCKZCMKMZOtfOT1rTOCMXK2CMXM2OAItSm2”AooucksouckzotIASm2”A0CM2CM2CK2O½0AIMm2422COCK2CM2IMm2437Af<M*>4H¼R',<tW7*<IIAMPBAT作为可生物降解塑料,当PTA含量增加至超过55%后，其力学性能增加但降解性能减弱。综合考虑了PBAT力学性能与降解性能，合成PBAT的酸单体摩尔比（AA和PTA）分别控制为4655,5.5:45和6:4。为了确定所制备PBAT的组成及序列结构，首先利用核磁共振波谱进行分析。根据核磁谱图结果，基于原子核间的耦合/去横情况，可得出不同原子核对应的核磁谱图峰位置，如表1所示.结果表明，共聚组成与单体投料比基本一致，聚合反应完全，且合成的PBAT均为无规共聚物.PBAT的相对分子质量测定N1.不M中体M比MA1.A111>fMM()AttHHMtC)分fMUMTHF溶剂体系基于上述不同结构组成的PBAT,开展其相对分子质量表征研究。鉴于THF是PBAT相对分子侦量测定常用的流动相和溶剂，首先采用THF作溶剂对PBAT进行SEC测试，结果如图2所示。n(AA)m(PTA)>1.时，SEC洗脱时间图中逐渐出现双峰，根据出峰的先后顺序分别标示为和峰。随着PTA含量的增加，峰的峰值越高，峰面枳越大。相应地，峰对应高分子量区域，1.2WM三rKm-D(NmIHtIKNIM><MUT1.>M)3J1.SM，以“，23UJZwM)ASJ514t-NOttsRUTt*>WA2>441728IUPOAT1.1.OMi7,8-2.1ISA1.¼M馀AMHUMIMNmrH*X3(*v.)<%u«>mrNDCM溶剂体系为准确测定不同结构组成PBAT的相对分子质量，需要对溶剂体系进行调整。考虑到DCM是常用于PBAT提纯的良溶剂，以及SEC测试标样的溶剂要求，采用DCM作为流动相和溶剂，结果如图3。由图可知，不同酸单体摩尔比的PBAT在DCM溶剂体系中测得的谱图均呈单峰分布，与THF溶剂体系出现的双峰结果具有显著差别。这是因为不同组成的PBAT都能在DCM中充分溶解，避免了THF溶剂体系中由于PBAT溶解度低造成的测试影响。进步将2种溶剂体系下测得的相对分子质量结果进行比较，结果列于表2中。其中，THF溶剂体系采用峰的测定结果进行比较，排除未充分溶解部分(峰)的干扰。由表可知，2种溶剂体系的PBAT相对分子质量测定结果接近。对于能在THF溶解的样品PBAT(6040)和PBAT(50/50)而言，在THF中的相对分子侦超测定结果与在DCM中的相近，但分子量分布明显比在DCM中的窄。溶解性差的样品PBAT(45/55)和PBAT(4060)由丁部分分子链被提前洗脱，无法测定所有经过色谱柱的分子徒，结果不可信。结论相对分子质量通过SEC测试得到,测忒溶剂选用THFIb部分高PTA含量的PBAT由丁溶解度下降被提前洗脱，形成了双峰分布的相对分子质髭曲线：改用DCM作为测试溶剂可以避免由于溶解度低引起双峰干扰，实现不同共聚组成的PBAT相对分子侦量的有效测定.因此，采用DCM替代常用的THF作为SEC测试的流动相和溶剂，适用于不同结构组成PBAT的相对分子质量测定，具有良好的应用潜力。