含呋喃环结构生物基聚酯的合成及性能研究

摘要

2,5-呋喃二甲酸(FDCA)是具有刚性呋喃环结构的生物基芳香单体,结构上与石油基的对苯二甲酸(PTA)十分相似,通过对PTA的替代可以起到节约资源和保护环境的双重功效.本文以FDCA为原料通过熔融缩聚法,制备了一系列分子结构中呋喃环含量不同的生物基共聚酯,1H-NMR表明所得共聚酯的FDCA/PTA单元比例与投料比接近一致,特性黏度控制在0.65～0.98dL/g之间.TGA和DSC研究表明随着分子结构中呋哺环含量的增加,共聚酯的Tg明显升高、Tm降低,材料的耐热性及可加工性得到加强.气体阻隔性能测试表明,呋喃环全部替代苯环后,材料对O2阻隔性可提高6.8倍,对CO2阻隔性提高14.1倍,成为阻隔性能最为优异的聚酯材料,此研究为聚酯在高阻隔性包装材料领域的应用提供一定的理论依据和技术支撑.