Интеллектуальный дизайн и исследование свойств поли(бутилен адипинат-терефталат) на основе катион-π взаимодействий

Yi Xiao ,  

Xin-Rong Zeng ,  

Ling-Ying Shi ,  

Ke-Ke Yang ,  

摘要

Поли(бутилен адипинат-терефталат) (PBAT) — это класс биоразлагаемых полиэфиров с отличной гибкостью и технологичностью, но недостаточной механической прочностью, что ограничивает их широкое применение. В данном исследовании с помощью метода удлинения цепи в сегменты PBAT, богатые π-структурами, введены сульфонатные группы натрия (SS), для получения ионного полимера PBATSS. С использованием синергетического эффекта межцепочного электростатического взаимодействия, катион-π и водородных связей значительно улучшены механические свойства и прочность расплава материала. Кополимер сохраняет хорошую кристалличность и широкий температурный диапазон плавления (ΔT > 30 ℃), обеспечивая необходимые условия для эффекта памяти формы. PBATSS1 был программирован при 120 ℃, причем фиксация формы и коэффициент восстановления достигли 96.7% и 93.3% соответственно. Материал также демонстрирует хорошую термообрабатываемость; с использованием 3D-печати был изготовлен модель «бабочка», демонстрирующая множественные обратимые деформации и восстановления. Данное исследование предлагает новую молекулярную стратегию проектирования высокопроизводительных и многофункциональных материалов на основе PBAT.

关键词

поли(бутилен адипинат-терефталат);сульфонат;катион-π взаимодействие;память формы;3D-печать

阅读全文