聚2,5-呋喃二甲酸乙二酯的合成及性能
2017-01-13曹小玉朱德振
东华大学学报(自然科学版) 2016年6期
曹小玉,陶 磊,朱德振,肖 茹,b
(东华大学 a. 材料科学与工程学院; b. 纤维材料改性国家重点实验室,上海201620)
聚2,5-呋喃二甲酸乙二酯的合成及性能
曹小玉a,陶 磊a,朱德振a,肖 茹a,b
(东华大学 a. 材料科学与工程学院; b. 纤维材料改性国家重点实验室,上海201620)
以生物基2,5-呋喃二甲酸(FDCA)和乙二醇(EG)为原料,钛酸四丁酯为催化剂,经直接酯化法制备聚2,5-呋喃二甲酸乙二酯(PEF). 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)分析PEF的分子结构,研究不同醇酸摩尔比对PEF合成动力学的影响,并探讨了PEF的热性能及结晶性能. 研究结果表明:PEF的酯化反应速率、缩聚反应速率和特性黏度均在醇酸摩尔比为1.8时达到最大值;随着醇酸摩尔比、缩聚时间的增加,PEF的冷结晶温度(tcc)增加,熔融温度(tm)和热结晶温度(tmc)降低,PEF的结晶能力明显减弱. PEF为半结晶型聚合物,经熔融淬冷后结晶度降低,且降温速率较快时,表现出较小的结晶度.
2,5-呋喃二甲酸; 直接酯化法; 聚2,5-呋喃二甲酸乙二酯; 合成动力学
近年来,非粮生物质原料制备生物基材料的研究与开发获得广泛关注,由于生物基聚酯在原料来源、环境效益和能源消耗方面的优势,其研究与应用也得到快速发展. 2,5-呋喃二甲酸(FDCA)可通过生物质原料制得,如将农业生产中的秸秆、棉秆、残木通过生物降解为己糖,再将己糖进一步脱水转化制备[1].FDCA可与二元醇反应制备具有呋喃环结构的聚酯,该类聚酯具有与对苯二甲酸基聚酯类似的性能.
文献[2]采用溶液聚合法和酯交……
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