Diseño inteligente y estudio del rendimiento del poli(butileno adipato-co-tereftalato) basado en la interacción catión-π

Yi Xiao ,  

Xin-Rong Zeng ,  

Ling-Ying Shi ,  

Ke-Ke Yang ,  

摘要

El poli(butileno adipato-co-tereftalato) (PBAT) es una clase de poliésteres biodegradables que combina una excelente flexibilidad y procesabilidad, pero con resistencia mecánica insuficiente que limita su aplicación más amplia. En este estudio, se introdujeron grupos sulfonato de sodio (SS) en segmentos PBAT ricos en estructuras π mediante el método de extensión de cadena para preparar un ionómero PBATSS. Utilizando el efecto sinérgico de interacciones electrostáticas entre cadenas, interacción catión-π y enlaces de hidrógeno, se mejoraron significativamente las propiedades mecánicas y la resistencia al flujo fundido del material. El copolímero mantiene una buena cristalinidad y un ancho rango de fusión (ΔT > 30 ℃), condiciones necesarias para la memoria de forma. PBATSS1 se programó a 120 ℃, con tasas de fijación y recuperación de la forma del 96.7% y 93.3%, respectivamente. El material también presenta buena procesabilidad térmica; se fabricó un modelo de “mariposa” mediante impresión 3D, mostrando capacidad de deformación reversible multiforma y recuperación. Este estudio proporciona una nueva estrategia de diseño molecular para materiales PBAT de alto rendimiento y multifuncionalidad.

关键词

poli(butileno adipato-co-tereftalato);sulfonato;interacción catión-π;memoria de forma;impresión 3D

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