摘要
热塑性硫化胶(ThermoplasticVulcanizate,TPV)是一种兼具塑料的可塑性及橡胶的高弹性、高韧性，并具备工艺简单、低耗能、产品生产效率高等特点的热塑性弹性体。近年来石化资源的过度使用带来的环境污染问题备受科研人员关注，因此采用生物基聚合物制备一种具备可降解、低毒性、可重复加工的热塑性硫化胶(TPV)，符合可持续的科学发展观和循环经济的理念。从原料的来源上看，生物基热塑性硫化胶(TPV)两种组分都来源于可再生资源，可以减少对石油的依赖性；从制品的回收角度上看，生物基热塑性硫化胶(TPV)能够被回收再利用，且具有一定的生物降解性。因此本论文首先以聚己内酯(PCL)增强生物基聚酯弹性体(BEE)，制备了具有一定强度的生物基硫化胶。然后以聚己内酯与生物基聚酯弹性体(BEE)两组份制备了一种具有良好的相容性、可降解、低毒性的生物基热塑性硫化胶。 本文首先针对生物基工程弹性体(BEE)力学性能较差的问题，采用聚己内酯(PCL)作为生物基聚酯弹性体(BEE)的增强相，制备了具有较高力学性能的BEE/PCL硫化胶。通过动态热机械性能(DMA)、扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热法（DSC）、X射线衍射(XRD)、力学测试等，对BEE/PCL硫化胶的硫化特性、相容性、微观相态、热性能及结晶性能、力学性能进行了表征。研究发现，BEE/PCL硫化胶体系仅有一个玻璃化转变温度，表明其为宏观热力学相容体系，但SEM的结果表明BEE/PCL硫化胶为微观相分离体系。随着PCL含量的增加BEE/PCL硫化胶的结晶度略有增加，拉伸强度逐渐增加，断裂伸长率先增加后降低。当BEE与PCL的质量比为8:2时，BEE/PCL硫化胶的力学性能较优，拉伸强度为5.1MPa，断裂伸长率为292%。 选用生物基聚酯弹性体(BEE)及聚己内酯(PCL)为热塑性硫化胶的两组分，过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂，通过动态硫化的方法制备了一种新型的生物基热塑性硫化胶(BEE/PCLTPV)。通过DMA、原子力显微镜(AFM)、DSC、XRD、旋转流变仪(DHR)、橡胶加工分析仪(RPA)及细胞毒性，研究了不同橡塑比对BEE/PCLTPV的相容性、流变性能、体外生物相容性、力学性能等方面的影响。研究发现，随着橡塑比的增加，BEE/PCLTPV结晶度并无明显变化。但BEE/PCLTPV的拉伸强度、断裂伸长率、拉断永久变形和硬度均呈下降趋势，而其弹性逐渐提高。BEE/PCLTPV的拉伸强度在6~20MPa之间，断裂伸长率在295%~593%之间。动态热分析测试表明，BEE/PCLTPV仅具有一个玻璃化转变温度，宏观角度认为两组分具备一个较好的热力学相容性。流变性能测试表明，BEE/PCLTPV具有良好的加工性能。体外细胞毒性测试及细胞粘附与增殖实验表明，BEE/PCLTPV的细胞毒性等级为1级，其表面细胞生长良好且完整，该材料展现出良好的生物相容性。
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