1、作為一類重要的新型高分子材料，熱塑性的生物可降解脂肪族聚酯已成為當(dāng)今材料科學(xué)的研究熱點(diǎn)。聚丁二酸丁二酯(PBS)具有良好的韌性、較高的變形溫度和較慢的降解速率，但強(qiáng)度較差;而聚乳酸(PLA)雖然具有較高的強(qiáng)度和較快的降解速率，但韌性較差且熱變形溫度不高。因此將它們?nèi)廴诠不焓谦@得綜合性能較為優(yōu)異的生物可降解材料的簡單易行的方法。然而兩組分間的熱力學(xué)不相容會(huì)導(dǎo)致獲得的共混材料呈現(xiàn)大尺度的宏觀相分離結(jié)構(gòu)且界面粘結(jié)較差，這制約了基體組分性能的互

2、補(bǔ)。只有明確影響該類共混體系不相容相形態(tài)形成和演化的因素，建立結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系，才能合理設(shè)計(jì)工藝并最終制備出綜合性能優(yōu)異的生物可降解材料。
　　 因此，本文采用熔融共混的方法制備了聚丁二酸丁二酯/聚乳酸(PBS/PLA)共混材料以用于不相容生物可降解高分子共混物結(jié)構(gòu)與性能的研究。首先通過形貌表征和結(jié)構(gòu)流變學(xué)的方法研究了共混體系的不相容相結(jié)構(gòu)和粘彈行為，重點(diǎn)考查了組分比、粘度比和加工溫度對(duì)體系相形態(tài)形成和演化的影響，建立了不相容

3、的相形態(tài)與其結(jié)構(gòu)流變學(xué)的關(guān)系;進(jìn)而采用不同方法測(cè)定了PBS/PLA體系的界面張力，從而進(jìn)一步明確了界面張力對(duì)體系不相容相形態(tài)的影響;在此基礎(chǔ)上采用反應(yīng)型增容劑過氧化二異丙苯(DCP)對(duì)PBS/PLA共混體系進(jìn)行了增容，并考察了增容前后體系的相形態(tài)與性能的關(guān)系，目的在于為制備高性能的PBS/PLA生物可降解高分子共混材料鋪墊理論和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。得到的結(jié)果如下:
　　 (1)PBS/PLA為典型的熱力學(xué)不相容體系，其相形態(tài)強(qiáng)烈依賴于兩

4、組分的組成比和粘度比。隨著PBS濃度的增加體系依次表現(xiàn)為球形液滴分散、橢球和纖維狀分散以及雙連續(xù)相形態(tài)直至相反轉(zhuǎn);在組成比和粘度比均接近于1時(shí)，體系表現(xiàn)出更為明顯的雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)。不同相形態(tài)的PBS/PLA共混物會(huì)表現(xiàn)出不同的流變特性，其中雙連續(xù)形態(tài)的PBS/PLA共混物由于組份間形成的彈性網(wǎng)絡(luò)可貢獻(xiàn)額外的彈性能，因而體系在低頻區(qū)下有著比“分散-連續(xù)”相形態(tài)的體系更高的彈性模量;此外，雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)的松弛過程具有強(qiáng)烈的溫度依賴性，因此時(shí)溫等

5、效原理TTS不適用于描述該形態(tài)下共混物的粘彈響應(yīng);
　　 (2)采用接觸角測(cè)量法可以很好的獲得PBS和PLA兩組分室溫下的界面張力，但由于該方法不能測(cè)定高溫下兩組分的表面能數(shù)據(jù)，因而僅利用溫度系數(shù)推算得到的高溫下的界面張力值并不一定準(zhǔn)確;動(dòng)態(tài)嵌入纖維回縮法由于充分考慮了兩組分的粘彈性質(zhì)和對(duì)溫度的依賴性，因而該方法得到的界面張力值較為可信。此外，采用流變學(xué)的方法，利用Palierne和G-M乳液模型也能獲得PBS/PLA體系高溫下

6、的界面張力，但得到的界面張力值具有組分比和相形態(tài)的依賴性;
　　 (3)當(dāng)采用DCP反應(yīng)增容PBS/PLA共混材料后，PBS分散相液滴相疇明顯減小，界面粘結(jié)得以增強(qiáng)，相形態(tài)顯著改善;盡管兩組分自身以及彼此間會(huì)發(fā)生輕度的交聯(lián)和接枝反應(yīng)，但該反應(yīng)并不會(huì)破壞PBS和PLA本身的大分子鏈結(jié)構(gòu);與未增容的體系相比，界面張力的減小和界面層的增厚導(dǎo)致增容體系抗沖強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度全面提升;此外，DCP的加入還強(qiáng)烈影響共混體系的熱行為:隨著DCP含