松香酯内增塑PVC材料的结构设计和机理研究

Aim to resolve the problem that low further processing utilization rate and single product structure for rosin, the development of internal plasticizer derived from rosin and internally plasticized poly(vinyl chloride) (PVC) materials not only improve the durability of plasticizer, but also provide new route for high added value products based on resin. In this project, rosin propargyl ester and azidation rosin are synthesized and used as internal plasticizer for preparing internally plasticized PVC materials with azidation PVC and alkynyl containing dechlorination PVC via click reaction. Synthesis conditions are investigated. Influence of rosin propargyl ester and azidation rosin in quantitative controllable on internally plasticized PVC materials during the reaction process are explored. Interaction mechanism between rosin ester based internal plasticizer and polymer molecule is revealed, and internally plasticized mechanism is also clarified. The project will be used to replace the phthalate and provide fundamental research for value-added utilization of rosin.

针对我国松香深加工利用率低、松香产品结构单一的问题，开发松香酯内增塑剂和内增塑聚氯乙烯(PVC)材料，不仅能够解决传统增塑剂耐久性差的问题，而且可为提高松香产品科技含量和品种多元化提供新途径。本项目利用松香树脂酸分子中羧基的反应活性，合成了松香丙炔酯和叠氮松香，将其作为内增塑剂分别与叠氮PVC和炔基脱氯PVC经点击化学反应，合成松香酯内增塑PVC材料。研究松香丙炔酯和叠氮松香的合成条件，探索松香丙炔酯和叠氮松香在合成内增塑PVC材料过程中的定量可控引入机理，揭示松香酯内增塑剂与PVC聚合物分子间的相互作用机制，阐明内增塑机理。本项目可实现对邻苯类增塑剂的替代，为林产资源松香的高值化利用提供基础研究。

针对我国松香深加工利用率低、松香产品结构单一的问题，开发松香酯内增塑剂和内增塑聚氯乙烯(PVC)材料，不仅能够解决传统增塑剂耐久性差的问题，而且可为提高松香产品科技含量和品种多元化提供新途径。本研究制备了脱氢枞酸丙炔酯（DPE），并将其接枝到叠氮功能化PVC链上，得到内增塑PVC材料（DPC）。DPC比PVC具有更好的柔韧性，并且在五种不同的溶剂中没有增塑剂迁移。DMA和DSC结果表明，DPE作为DPC的支链，可作为内增塑剂对DPC具有增塑作用。此外，DPC的热降解释放出的有毒气体（HCl和Cl2）比PVC少，产生的残炭也比PVC多。DPC不含有毒的邻苯二甲酸酯, 且具有良好的环保性能，可用于包装、玩具材料、功能材料等对耐溶剂萃取和燃烧过程中释放有毒气体要求较高的领域。该研究为森林资源的清洁利用和以脱氢枞酸为原料生产性能优良的环保高分子材料提供了动力。基于以上研究，项目共发表文章12篇，包括SCI文章12篇，申请专利5项，其中授权专利3项；协助培养博士一名，硕士一名。