不同因素对脂肪族酯微生物降解性的影响.pdf

不同因素对脂肪族酯微生物降解性的影响.pdf陕西科技大学硕士学位论文不同因素对脂肪族酯微生物降解性的影响姓名:徐科申请学位级别:硕士专业:高分子化学与物理指导教师:张敏201105不同因素对脂肪族聚酯微生物降解性的影响摘要本论文以聚己内酯(PCL),聚乳酸(PLA)和聚丁二酸丁二酯(PBS)为原料,用微生物降解的方法,研究成膜工艺,金属氧化物的添加,微生物的种类,材料结晶形态,表面亲水性,端基的差异以及共混改性对脂肪族聚酯微生物降解性的影响。本研究得到的结论如下:(1)溶剂成膜工艺可以略微提高PCL的亲水性,增大PCL结晶尺寸;而压延成膜工艺由于静压力的存在,使得PCL表面致密,PCL结晶尺寸减小,降低PCL亲水性,但对PCL的结晶形态和结晶度影响不大,溶剂成膜工艺PCL的微生物降解效果好于压延成膜工艺。(2)金属氧化物的添加提高了PCL膜的结晶度,而对PCL的结晶形态影响不大,但ZnO的添加使得PCL膜表面晶体排列最为致密。1Oo天降解后所有膜的结晶度均有所降低;除纯PCL夕b,其它试样结晶形态都发生明显的变化。金属氧化物对PCL膜降解速度的促进作用表现为:MgO>CaO>ZnO,但ZnO对PCL膜的降解有部分抑制作用。(3)PCL微生物降解过程存在结晶细化和结晶重排的过程,结晶重排使降解后纯PCL晶形未发生变化,只是晶面粗糙;金属氧化物的存在使得重排受阻,PCL的晶体形态发生变化,而且随着降解时间的增加,降解后PCL的结晶度下降(4)PCL的降解过程中分为两种进程,一种PCL主链近链端部分的酯键断裂,另一种是PCL主链中间部分的酯键无规断裂。降解过程中PCL分子量分布系数的变化就取决于哪种断裂占主导地位。(5)在微生物的作用下PCL可以快速的降解;降解液中微生物的数量对PCL的降解有较大影响。从降解液中初步分离出7株菌落形态有差异的细菌,经过鉴定X1,X2,X5,X6,X7属于假单胞菌属,X3,X4属于芽孢杆菌属,同一属的细菌在生理生化试验中存在部分差异,初步判定是7中不同的细菌。这些细菌在PCL的降解过程中都起到一定的作用,同时又受到材料的结晶形态、表面亲水性以及金属氧化物添加剂等的影响。(6)不同的端基对PBS降解性有一定影响,端羧基PBS的降解效果好于端羟基PBS;端羟基PBS在降解过程中存在端基氧化成羧基的过程,其羧值增加。PBS的降解与材料表面积成正比,与微生物接触的表面积越大降解越快。关键词:脂肪族聚酯,微生物降解,成膜工艺,结晶,共混EFFECTSoFDIFFERENTFACToRSoNMICRoBoALDEGRADATIoNoFALIPHATICPoLYESTERABSTRACTPolycaprolactone(PCL),polylacticacid(PLA)inate(PBS)—formingprocess,metaloxidesaddition,anisms,materialcrystalmorphology,surfacehydrophilicity,:(1)SolventfilmingprocesscanimprovethehydrophilityofPCL,increasingthecrystalsize,whilerollingfilmmanufacturingthemembranesurfacedensity,increasescrystalsizeandhydrophilitydecreases,·(2)TheadditionofmetaloxidecanimprovethecrystallinityofPCLfilm,,thecrystallinityofallfilmsweredecreased;thecrystallineformofthesamples