Intelligentes Design und Leistungsstudie von Polybutyladipat-terephtalat basierend auf kation-π-Wechselwirkungen

Yi Xiao ,  

Xin-Rong Zeng ,  

Ling-Ying Shi ,  

Ke-Ke Yang ,  

摘要

Polybutyladipat-terephtalat (PBAT) ist eine Klasse biologisch abbaubarer Polyester mit hervorragender Flexibilität und Verarbeitbarkeit, aber unzureichender mechanischer Festigkeit, was die breitere Anwendung einschränkt. In dieser Studie wurden durch Kettenverlängerung Natriumsulfonat-Gruppen (SS) in PBAT-Segmente mit reichhaltiger π-Struktur eingebracht, um das ionische Polymer PBATSS herzustellen. Durch die synergistische Wirkung von elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen den Ketten, kation-π- und Wasserstoffbrückenbindungen wurden die mechanischen Eigenschaften und die Schmelzfestigkeit des Materials deutlich verbessert. Das Copolymer behält eine gute Kristallinität und einen breiten Schmelzbereich (ΔT > 30 ℃) bei, was die notwendigen Bedingungen für den Formgedächtniseffekt schafft. PBATSS1 wurde bei 120 ℃ programmiert, wobei die Formfixierungs- und Rückformraten 96,7 % bzw. 93,3 % betrugen. Das Material weist auch eine gute thermische Verarbeitbarkeit auf; mittels 3D-Druck wurde ein „Schmetterling“-Modell hergestellt, das multifacettenhafte reversible Deformations- und Rückstellfähigkeiten zeigt. Diese Studie bietet eine neue molekulare Designstrategie für leistungsstarke und multifunktionale PBAT-Materialien.

关键词

Polybutyladipat-terephtalat;Sulfonat;kation-π-Wechselwirkung;Formgedächtnis;3D-Druck

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