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摘 要

聚丁二酸二醇酯（PBS），作为一种生物可降解材料并且其特性具有众多优点，具有优良的耐热性能、耐化学腐蚀性、加工成本低、应有广泛等优势，在近些年成为国内外材料领域发展较快的一种材料。但是，由于PBS的成本高，降解速度慢，因此本次实验采用大豆蛋白质作为第二组分与PBS进行共混改性，并且加入甘油作为增塑剂。通过力学性能测试，吸水性能测试等对其共混产物进行性能研究，得出其性能指标。

实验结果表明通过改性后，PBS/大豆蛋白复合材料与未改性的PBS材料的性能相比力学性能有所下降，吸水率有所提升。并且对这些现象进行了研究，研究表明其力学性能的下降是因为共混过程中两相的相容性较差使力学性能下降。

关键词：聚丁二酸二醇酯 大豆蛋白 生物可降解材料 共混改性

Preparation and characterization of PBS/protein composites

Abstract

Poly(butylene succinate)(PBS), as a biodegradable material and its characteristics have many advantages, has excellent heat resistance, chemical resistance, low processing cost, should have a wide range of advantages, etc. It has become a fast-developing material in the field of materials at home and abroad. However, due to the high cost of PBS and the slow degradation rate, this experiment used soybean protein as the second component to be blended with PBS for modification, and added glycerin as a plasticizer. Through the mechanical performance test, water absorption performance test and other properties of the blended products, to obtain its performance indicators.

The experimental results show that after modification, the mechanical properties of the PBS/soybean protein composite material and the unmodified PBS material have decreased, and the water absorption rate has improved.And these phenomena have been studied, and the research shows that the decrease of the mechanical properties is due to the poor compatibility of the two phases in the blending process, which reduces the mechanical properties.

Key words:Poly(butylene succinate); Sols; Biodegradable materials, Blend modification.

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 前言 1

1.2 基本概念 1

1.2.1 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）特性 1

1.3 PBS的合成方法 2

1.3.1 直接酯化法 2

1.3.2酯交换法 2

1.3.3环状碳酸酯法 3

1.4 PBS改性方法 3

1.4.1扩链 3

1.4.2共聚 4

1.4.3共混 4

1.5 蛋白质 4

1.5.1大豆蛋白功能特性 5

1.6 大豆蛋白质的改性 6

1.5.1 生物改性 6

1.5.2 物理改性 6

1.7 生物可降解材料（PBS复合材料）的应用 7

1.7.1农业领域 7

1.7.2医学领域 7

1.8 本文主要研究内容和意义 8

第二章 实验部分 9

2.1 试剂与材料 9

2.2 主要仪器和设备 9

2.3试样制备 9

2.3.1 材料预处理 9

2.3.2 PBS/蛋白质复合材料制备 9

2.3.3 制备力学性能测试样条 10

2.3.4 吸水性能样条制备 11

2.4 性能测试 11

2.4.1 力学性能测试 11

2.4.2 吸水性能测试 11

第三章 实验结果及分析 12

3.1 PBS/大豆蛋白复合材料力学性能研究 12

3.2 聚丁二酸二醇酯/大豆蛋白复合材料吸水性能研究 15

第四章 结论与展望 18

4.1 结论 18

4.2 展望 18

参考文献 19

致谢 21

第一章 绪论

1.1 前言

塑料的发现可以称的上是20世纪人类发展史里程碑的杰作了。从20世纪60年代以来，塑料制品工业方面在原料、生产、研究等多个方面都步入了新的阶段。应用范围也在不断迅速发展，在航空、航天、通讯设备、计算机、军事、农业、轻工业等很多个领域中都显示出其至关重要的地位。每年的材料供给方面，像合成塑料、橡胶等这些高分子材料的需求是很大一部分的占有率，目前年产量已经达到了2亿吨。^[1]这些高分子材料在方便人们生活和社会发展的同时呢，也对环境造成了很大的影响，其中有很多不可以自然分解的物质，如包装材料、医用材料、农用地膜等。在过去的几十年里，人们对这些废弃物的处理方法一般是采取土埋或者焚烧，这样会对环境造成不小的污染。因此，我们需要研究出一种无污染、低成本、可降解并且化学惰性的材料。^[2]在研究中发现，生物基高分子材料是一个很好的替代材料。之所以生物基高分子材料可以被看成是石油基塑料的替代方案，其原因是它的原料是可以再生的，可以通过传统的方式使其降解和再利用。在石油资源日益匮乏的背景下，生物基高分子材料就成了热门的研究课题。

1.2 基本概念

1.2.1 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）特性

聚丁二酸丁二醇酯，简称PBS，英文全称为Poly(butylene succinate)。是一种由丁二酸和丁二醇通过缩聚反应脱水制得的脂肪族聚酯，是一种全生物可降解材料，其化学结构如图1.1所示。^[3]

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