Page 21 - 精细化工2019年第12期

第 12 期 王贤松，等: 生物基 2,5-呋喃二甲酸聚酯的研究进展 ·2349·

表 8 不同共聚改性单体对 PBF 的共聚改性结果
Table 8 Copolymerization modification results of PBF with different comonomers
玻璃化 起始热 最大分解 杨氏模量/ 抗拉强度/ 断裂
聚合物 共聚单体 熔点/℃
转变温度/℃ 分解温度/℃ 速率温度/℃ MPa MPa 伸长率/%
PBF [29,36-37,41,43] — 32~41 163~173 325~329 374 742~1900 12.1~56 2.5~506.0
PBSF [49,100] SA –40~44.8 114~170 — 394~400 360~600 20~35 160~660
PBAF [50,70] AA –53.2~23.6 29~155 — 417~430 17~111 9~42 307~748
PBF-BDG [74] DGA 6~26 128~153 — — 130~688 13~29 241~419
PBFLA [80] LA 37~39 — — 402~404 1044~1220 30~67 233~311
PCLBF [82] CL –37~19 51~152 317~342 384~392 — — —
PISBF [88] IS 55~150 — — 405~417 1461~1735 53~140 28~435
PBImF [89] Im 45~97 — — 388~403 — — —
PBF-b-FAD [101] FADD — 129~158 — 381~396 37~530 15~43 242~394
PBCF [34] CHDM 45.7~74.4 140~252 356~368 380.6~388 — — —
PBTF [91] CBDO 42~43 — — 404~405 2100~2200 72~80 220~274
PBF-PEG [93] PEG — 121~167 — 406~430 29~476 16~66 565~1087
PBF-co-PPOF [95] PPO — 124~137 — 347~365 — — —
PBF-PTMG [96] PTMG –16.6~12.8 126~160 280 363~378 12~288 16~26 381~832
PBCF [98] DMC –32~36 — — 397~405 — — —
注：PBSF—聚 2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯-co-聚丁二酸丁二醇酯；PBAF—聚 2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯-co-聚己二酸丁二醇酯；
PBF-BDG—聚 2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯-co-聚二甘醇酸丁二醇酯；PBFLA—聚 2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯-co-聚乳酸；PCLBF—聚 2,5-
呋喃二甲酸丁二醇酯-co-聚己内酯；PISBF—聚 2,5-呋喃二甲酸异山梨醇酯-co-聚 2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯；PBImF—聚 2,5-呋喃二甲
酸丁二醇酯-co-聚 2,5-呋喃二甲酸异甘露糖醇酯；PBF-b-FAD—聚 2,5-呋喃二甲酸异山梨醇酯-b-聚 2,5-呋喃二甲酸二聚脂肪酸二元醇
酯；PBCF—聚 2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯-co-聚 2,5-呋喃二甲酸 1,4-环己烷二甲醇酯；PBTF—聚 2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯-co-聚 2,5-呋
喃二甲酸 2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇酯；PBF-PEG—聚 2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯-b-聚乙二醇；PBF-co-PPOF—聚 2,5-呋喃二甲酸丁
二醇酯-b-聚环氧丙烷；PBF-PTMG—聚 2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯-b-聚丁二醇；PBCF—聚 2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯-b-聚碳酸丁二醇酯；
DGA—二甘醇酸；IS—异山梨醇；Im—异甘露糖醇；PEG—聚乙二醇；PPO—聚环氧丙烷；DMC—碳酸二甲酯。

综上所述，从 2,5-呋喃二甲酸基聚酯的共聚改 酯）的共聚改性效果与二元酸类似。
性单体角度分析：柔性的二羧酸化合物（丁二酸、 5.4 2,5-呋喃二甲酸聚酯改性研究总结
己二酸、癸二酸、十二烷二酸和二甘醇酸）对 2,5- 无机纳米粒子改性对提高 PEF 的热学性能具有
呋喃二甲酸基聚酯共聚改性，主要提高共聚物的断 较好的作用，扩链剂的引入使 PEF 分子链支化，T g
裂伸长率，同时使共聚物的 T g 、T m 以及杨氏模量下 没有提高，但扩链后 PEF 的热稳定性得到提高。共
降；对苯二甲酸对 2,5-呋喃二甲酸基聚酯共聚改性 聚改性是目前的研究热点，共聚改性希望在提高共
后，共聚物可以维持较高的 T g 和 T m ；乳酸对 2,5- 聚物的断裂伸长率的同时使共聚物的热学性能（T g
呋喃二甲酸基聚酯进行共聚改性，共聚物能维持较 和 T m ）、热稳定性（T D 和 T DM ）和杨氏模量与原 2,5-
高的 T g 和热稳定性；柔性脂肪族二元醇（1,4-丁二 呋喃二甲酸基聚酯的值接近，此外，共聚物对气体
醇、1,5-戊二醇和 1,6-己二醇）参与共聚改性后，共 （以及水）的阻隔性高于相应对苯二甲酸基聚酯的
聚物具有优秀的力学性能，但共聚物的 T g 和 T m 随 水平。已有的改性单体除 1,4-环己烷二甲醇能同时
共聚物中改性二元醇摩尔分数的增加而逐渐下降； 满足这些要求外，其他共聚改性单体往往只能达到
柔性的二聚脂肪酸二元醇、聚乙二醇、聚丙二醇和 某一方面的要求。根据大量文献的研究结果，柔性
聚丁二醇参共聚后，共聚物的断裂伸长率虽然大幅 适中的共聚改性单体是 2,5-呋喃二甲酸基聚酯共聚
提升，但原均聚物其他优异的力学性能却丧失了； 改性成功的关键。
异山梨醇和异甘露糖醇参与共聚改性，共聚物具有
高的 T g 和热稳定性，同时共聚物具有优秀的力学性 6 结论与展望
能；刚性的 2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇（CBDO）
参与共聚改性，共聚物的热学、力学性能和气体阻 针对 2,5-呋喃二甲酸聚酯的合成，已开发出酰
隔性能得到了提高，但较低的断裂伸长率仍然是一 氯法、酯化-缩聚法、酯交换-缩聚法、改良的酯交
个瓶颈；韧性适中的 1,4-环己烷二甲醇是一种优良 换-缩聚法和开环聚合法，这些方法分别适应不同二
的共聚改性单体；二酯（丁二酸二甲酯和碳酸二甲 元醇对反应条件的要求，其中酯化-缩聚法和酯交换-