摘要: 热塑性聚酯弹性体（TPEE）不但拥有塑料的可重复加工的性能，也拥有橡胶的高弹性，TPEE由结晶性强或刚性强的硬段和柔性的软段组成，传统的TPEE的软段多为依赖于石化资源的聚醚二元醇，环境负荷较大。开发绿色的生物基TPEE符合国家对双碳战略的要求，... 展开 热塑性聚酯弹性体（TPEE）不但拥有塑料的可重复加工的性能，也拥有橡胶的高弹性，TPEE由结晶性强或刚性强的硬段和柔性的软段组成，传统的TPEE的软段多为依赖于石化资源的聚醚二元醇，环境负荷较大。开发绿色的生物基TPEE符合国家对双碳战略的要求，这具有重要的意义。本论文主要针对生物基热塑性聚酯弹性体的设计与合成展开研究，以聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）为硬段，通过设计合成的生物基聚酯为软段，制备得到了生物基TPEE，本文主要工作如下： （1）本论文第一部分通过两步投料法，以石油基对苯二甲酸、生物基1,4-丁二醇为原料合成PBT预聚物，以生物基的丁二酸、1,4-丁二醇、和2,3-丁二醇为原料合成全生物基无定形聚（丁二酸/1,4-丁二醇/2,3-丁二醇）共聚酯（PBBS）预聚物。随后以前者为硬段，后者为软段，进行熔融缩聚，通过控制缩聚时间和软硬段比例，合成出了一系列不同分子量和软硬段比例的生物基共聚酯。酯交换的程度会影响TPEE的微相分离结构，进而影响其力学性能，在TPEE聚合过程中，由于软段PBBS的端羟基可以与PBT的酯基发生酯交换反应，从而减小PBT硬段的尺寸，形成无规结构。因此TPEE的分子链段排布程度和酯交换程度可以通过TPEE的聚合时间来调控。本部分利用1H-NMR对产物的分子结构进行表征，计算了不同聚合时间下TPEE分子链的无规度，结合XRD的表征结果，探讨了能够形成TPEE微观相分离结构的最佳缩聚时间和分子链段排布情况。 （2）本论文第二部分在第一部分的基础上，针对PBT-PBBS体系玻璃化转变温度（Tg）高、使用温度范围窄等缺点，以生物基戊二酸、1,4-丁二醇和1,2-丙二醇为原料，合成出了低Tg的聚（戊二酸/1,4-丁二醇/1,2-丙二醇）无规共聚酯（PPBG）。同样的，采用两步投料法，控制缩聚时间和软硬段比例，合成出了一系列生物基热塑性聚酯弹性体（PBT-PPBG）。该弹性体的Tg在-32.2~-12.9℃之间，相比于PBT-PBBS体系有了明显的下降。通过改变PBT的含量，PBT-PPBG的拉伸强度可以从6.2MPa提高到36.4MPa，当PBT含量为60%时，PBT-PPBG的应力应变曲线出现了轻微的屈服。 （3）为了节约资源，减少废弃PBT的污染，本论文第三部分对废弃PBT进行化学升级回收，以1,4-丁二醇作为醇解剂，使用一锅法对废弃PBT进行解聚同时原位与聚四氢呋喃二醇（PTMG）进行缩聚反应，调控醇解剂的用量及软硬段比例，合成一系列化学回收的热塑性聚酯弹性体PBT-PTMG。PBT-PTMG的扯断强度最高可达16.52MPa，断裂伸长率可达1345%，其性能良好，具有重要的应用价值和社会意义。 收起