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生物基聚酯高分子材料的分类、制备及问题研究作者：麦晓君王洋洋来源：《科技视界》2017年第08期【摘要】生物基聚酯利用可再生的生物质资源制成，是环境友好型的高分子材料，符合可持续发展的国策。
本文综述了生物基聚酯材料的分类及其制备方法，同时就生物基聚酯本身在制备和应用方面存在的问题提出了解决方案，最后生物基聚酯材料的未来进行了展望。
【关键词】生物基聚酯，高分子材料，聚酯材料0 前言高分子材料是当今世界使用广泛的一种非金属材料，其包含很多种类，聚酯是其中很重要的一类。
由多元酸和多元醇作为单体，经过分子间的酯化反应而得到的、主链中含有酯基的高分子材料称为聚酯。
由不同单体合成的不同主链结构的聚酯往往存在力学性能、化学性能的不同，由此使得聚酯材料在在工程塑料、聚酯纤维、聚酯薄膜等很多不同的方面获得了广泛的应用。
聚酯材料多样的用途决定了生活中对其产量的需求十分巨大，多数重要聚酯材料的单体主要来源为石油化工，例如涤纶聚酯（PET）、聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）、聚碳酸酯（PC）等。
在石油资源日益枯竭的今天，对石油资源的大量消耗显然不符合我国可持续发展的基本国策，于是合理利用生物质资源，通过生物化学手段获得聚酯单体及其潜在替代品已经成为热门的研究方向。
1 常见生物基聚酯的分类利用生物质资源如农作物秸秆、残木、以及其他天然有机废弃物通过生物化学手段获得的可用作聚酯合成的单体称为生物基单体，目前较为常见的有生物基乙二醇（EG）、乳酸、2，5呋喃二甲酸（FDCA）1.1 脂肪族生物基聚酯脂肪族生物基聚酯的典型代表有聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）及聚丁二酸丁二醇酯（PBS）。
1.1.1 聚乳酸（PLA）PLA是当前使用量与生产量极大的一种生物基聚酯，常见的环保购物袋、医用高分子、食品包装袋等产品中都有聚乳酸的身影。
乳酸在哺乳动物体内代谢过程中即可产生，PLA对人体无毒无害，且在自然界十分容易降解形成CO2和水。
一种生物基聚酯橡胶制备方法和流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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新型抗静电聚酯纤维的制备及其结构性能张国强;王锐;朱志国;董振峰【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2013(034)001【摘要】以三氧化二锑、醋酸钴和醋酸钠为催化剂,采用原位聚合方法制备改性共聚酯/无机导电粉体复合物,经过熔融纺丝得到纤维.采用SEM、DSC、XRD、TG等方法对聚酯切片及纤维的结构和性能进行表征.结果表明:经过表面处理后的无机导电粉体在改性共聚酯(MCPET)基体中分散均匀；无机导电粉体的加入提高了MCPET的结晶速度和结晶度.加入质量分数为1％的导电粉体的纤维质量比电阻为2.1×108Ω·g/cm2,具有优异的抗静电效果.%Modifiedcopolyester( MCPET)/inorganic conductive nanoparticle composites were prepared by in-situ polymerization using antimony trioxide, cobaltous acetate and sodium acetate as the catalyst, and the corresponding fibers were acquired by melt spinning. The structure and properties of the polyester pellets and fibers were characterized by SEM, DSC, XRD and TG. It was found that after surface modification the conductive nanoparticles were well dispersed in the MCPET matrix. The crystallization rate and crystallinity of the MCPET were enhanced with the addition of the inorganic conductive nanocomposites. When 1% of the conductive nanopaticles were added, the melt spun fiber had a specific resistance of 2.1 x 10~8 Ω · g/cm and exhibited excellent anti-static property.【总页数】5页(P7-11)【作者】张国强;王锐;朱志国;董振峰【作者单位】北京服装学院材料科学与工程学院,北京100029;北京服装学院材料科学与工程学院,北京100029;北京服装学院材料科学与工程学院,北京100029;北京服装学院材料科学与工程学院,北京100029【正文语种】中文【中图分类】TQ342.29【相关文献】1.PHB／PET／HQ—TPQ液晶共聚酯纤维的制备及结构性能研究 [J], 陈延明;曹振林2.新型抗静电涤纶的研制：Ⅱ.抗静电剂APPS的链结构与抗静电性能的关系及… [J], 谢新光;等3.PEO酸—新型的聚酯纤维抗静电改性剂 [J], 赵耀明;庄慧卿4.抗静电纳米复合聚酯纤维及制备方法 [J],5.浅色聚酯纤维基抗静电涂层织物的制备及其性能研究 [J], 王明序;许子傲;葛明桥;高强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
抗静电聚酯制造法张慧【期刊名称】《济南纺织化纤科技》【年(卷),期】2000(000)002【摘要】一抗静电聚酯制造法专利范围及特点在制造聚对苯二甲酸乙二醇酯过程中,将酯化反应或酯交换反应生成物送人缩聚釜,先将反应釜内压力加至0.01kgf/cm^2G以上,再加入40℃以上30%-50%(重量比)的十二烷基苯磺酸钠的EG溶液,减至常压,搅拌混合,同时于40分钟内将体系内未反应的EG蒸出,使残余量低于10mol%后,继续进行缩聚反应,制得抗静电聚酯。
在缩聚过程中,低聚物不发泡,而且制成的抗静电聚酯具有DEG含量低、品质优、易于加工的特点。
抗静电聚酯结构式为: (R-SO_3)。
M 式中,R代表碳数为6-20的烷基或苯基。
M代表碱金属或碱土金属。
当M是碱金属时,n=1;当M是碱土金属时,n=2。
【总页数】3页(P39-40,44)【作者】张慧【作者单位】无【正文语种】中文【中图分类】TQ342.206【相关文献】1.制造聚酯的聚合催化剂及改善热稳定性的聚酯制造法 [J], 倪天民2.含水处理的聚酯切片制造法 [J], 倪天民3.抗静电涂料——抗静电聚酯膜：JP2004-175 821[日本专利公开]／日本：Mitsubishi Chemical Polyester Film Co．，Ltd，（Kanda，Toshihiro 等）． [J],4.抗静电涂料：0502176抗静电层状聚酯膜：WO2004-85 524[国际专利申请，日]／日本：Teijin Dupont Films Japan Limited（Kitazawa，Satoshi等）[J],5.能减少结垢和碳化物的聚酯制造法 [J], 倪天民因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
工 程 塑 料 应 用ENGINEERING PLASTICS APPLICATION第47卷，第5期2019年5月V ol.47，No.5May 201932doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2019.05.007抗静电生物基聚酯的制备与表征王济源1，游革新1，关丽涛2，谭寿再3，林嘉定3，王春燕1，杨崇岭3(1.华南理工大学机械与汽车工程学院，广州 510641； 2.华南农业大学材料与能源学院，广州 510642；3.广东轻工职业技术学院轻化工技术学院，广州 510300)摘要：以2，5–呋喃二甲酸(FDCA)、对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)为原料，钛酸四丁酯为催化剂，通过改变FDCA 与PTA 物质的量之比，采用原位聚合法来制备聚2，5–呋喃二甲酸–对苯二甲酸乙二酯(PEFT)，并对其结构和性能进行了分析表征。
通过傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱测试对不同配比PEFT 共聚酯的结构进行分析，可以清晰地分辨出特征官能团的标志峰；通过热重分析、差示扫描量热测试对PEFT 的热性能进行分析。
研究发现随着FDCA 含量的增加，其玻璃化转变温度先降低后升高；当FDCA 含量超过10%之后，PEFT 聚酯没有冷结晶温度及熔点。
经过对抗静电性能测试，共聚酯的表面电阻率由1014 Ω降低至109 Ω数量级，并具有良好的抗静电功能耐久性和耐热性。
关键词：呋喃二甲酸；共聚酯；抗静电性能中图分类号：TQ324.1 文献标识码：A 文章编号：1001-3539(2019)05-0032-06Preparation and Characterization of Antistatic Bio-based PolyesterWang Jiyuan 1， You Gexin 1， Guan Litao 2， Tan Shouzai 3， Lin Jiading 3， Wang Chunyan 1， Yang Chongling 3(1. School of Mechanical and Automotive Engineering ， South China University of Technology ， Guangzhou 510641， China ；2. School of Materials and Energy, South China Agricultural University ， Guangzhou 510642， China ；3. Department of Chemical Engineering ， Guangdong Industry Technical College ， Guangzhou 510300， China)Abstract ：With 2，5-furandicarboxylic acid (FDCA)，terephthalic acid (PTA)，ethylene glycol (EG) as raw materials ，tetrabutyl titanate as the catalyst ，by changing the ratio of the amount of FDCA and PTA substances ，poly(2，5-furandicarboxylic acid-ethylene terephthalate) (PEFT) copolyesters were prepared by in-situ polymerization ，and the structure and properties were characterized. The structure of different proportions of PEFT copolyester was analyzed by FTIR and 1H–NMR. The characteristic peaks of the characteristic functional groups were clearly distinguished. The thermal properties of PEFT polyester were analyzed by TG and DSC tests. It is found that the glass transition temperature decreases first and then increases with the increase of FDCA content. When FDCA content exceeds 10%，the PEFT polyesters have no cold crystallization temperature and melting point. Antistatic performance tests ，show that the surface resistivity of the copolyester reduces from 1014 Ω to 109 Ω grade with good antistatic durability and heat resistance.Keywords ：furandicarboxylic acid ；copolyester ；antistatic property聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是常见的工程塑料之一，因其具有优良的力学性能、耐热性能以及加工性能等，被广泛应用于生活中的各行各业。
但是，目前有两个问题引起人们的关注：一方面，用于合成PET 的对苯二甲酸(PTA)是从石油中提炼，而石油资源是不可再生资源，PET 的长久使用将面临一系列现实问题，因此，这就需要探寻一种可再生资源来代替石油资源；另一方面，PET 分子结构规整，易结晶，标准环境下表面电阻率高达1014 Ω，易产生静电，静电放电不仅会造成电子产品的报废，甚至会引起火灾和爆炸[1]。
2，5–呋喃二甲酸(FDCA)是一种呋喃类衍生基金项目：广东省科技计划项目(2016A010103046)通讯作者：杨崇岭，教授，主要研究方向为永久抗静电高分子功能材料制备技术 E-mail: 2009103069@ 收稿日期：2019-02-20引用格式：王济源，游革新，关丽涛，等.抗静电生物基聚酯的制备与表征[J].工程塑料应用，2019，47(5):32–37.Wang Jiyuan ，You Gexin ，Guan Litao ，et al. Preparation and characterization of antistatic bio-based polyester[J]. Engineering Plastics Application ，2019，47(5):32–37.33王济源，等：抗静电生物基聚酯的制备与表征物，性质稳定且容易制得，可由玉米秸秆等农业废弃物通过系列催化裂解制备得到，是一个具有芳环平面、刚性结构的生物基来源化合物[2–4]；另一方面，其结构与PTA 相似，都具有环状共轭体系，且都有2个羧基，可直接替代PTA与二醇、二胺等单体进行聚合，制备新型生物基聚酯材料[4–6]。
相对于PET，呋喃基聚酯的研究起步较晚。
G. Monica 等[7]将FDCA与乙二醇(EG)以直接酯化法制备了聚呋喃二甲酸乙二酯(PEF)；A. Gandini等[8]将2，5–呋喃二甲酰氯与EG 为原料，在低温下通过酯交换法制备了PEF。
Ma J等[9–13]将FDCA与1，4–丁二醇(BDO)通过直接酯化法制备了聚呋喃二甲酸丁二酯(PBF)；蓝丹[14]将FDCA与BDO分别采用酯交换法与溶液法制备了PBF。
姜敏等[15–17]将2，5–对苯二甲酸、2，5–呋喃二甲酸和EG为原料，通过直接酯化法制备了聚对苯二甲酸–2，5–呋喃二甲酸乙二酯(PEFT)系列，考察了原料配比、催化剂用量、酯化反应温度、缩聚反应温度与时间等对酯化、缩聚反应及产物的影响，同时对共聚酯结构进行了表征。
目前国内外关于生物基聚酯的文献大多在结晶性能、力学性能等方面，均未见关于生物基聚酯静电耗散的文献报道。
笔者以FDCA，PTA，EG 为原料，以钛酸四丁酯(C16H36O4Ti)为催化剂，采用原位聚合法制备了不同配比的PEFT，并且对制备的共聚酯进行了结构、热性能及静电耗散性能的研究。
1 实验部分1．1 原材料PTA，FDCA，EG，C16H36O4Ti，1，1，2，2–四氯乙烷，苯酚：上海麦克林股份有限公司。
1．2 设备及仪器聚合反应釜：5 L，扬州普利特化工技术有限公司；傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪：Nexus-670型，美国Nicolet 公司；差示扫描量热(DSC)仪：Q–2000型，美国TA 公司；乌氏黏度计：南京舜玛仪器设备有限公司；核磁共振波谱仪：Avance 400型，瑞士Bruker 股份有限公司；X射线衍射(XRD)分析仪：德国Bruker股份有限公司；高阻测试仪：6517 型，美国Keithley 仪器公司。
1．3 试样制备以FDCA，PTA，EG为原料，C16H36O4Ti为催化剂，在聚合反应釜中采用原位聚合法制备了不同配比的抗静电功能母粒。
其中PTA／FDCA的物质的量比分别为10／0，9／1，7／3，5／5，3／7，0／10；EG用量为FDCA与PTA总物质的量的150%；C16H36O4Ti用量为FDCA与PTA总物质的量的0.1%。
酯化阶段：控制反应釜釜内温度为210～250 ℃，压力为0.30～0.40 MPa，当出水量达到理论出水量的98%时开始泄压，待泄压结束后，进入缩聚反应阶段。
缩聚阶段：控制反应釜釜内温度为260～280 ℃，真空度20～60 Pa，缩聚过程持续3～4 h后，氮气破真空并出料。
将共聚酯母粒在100℃下真空干燥3 h后，升温至120℃继续真空干燥6 h，备用。
所制备的试样中，PTA 与FDCA 物质的量取10／0，9／1，7／3，5／5，3／7，0／10时，相应制得的母粒分别标记为PET，PEFT0.1，PEFT0.3，PEFT0.5，PEFT0.7，PEF。
1．4 分析测试FTIR分析：使用衰减全反射法进行测试，波数设置范围为450～4 000 cm–1，设置扫描次数32次，分辨率8 cm–1。
核磁共振氢谱(1H–NMR)分析：将10 mg 共聚酯粉末融入0.5 mL氘代三氟乙酸溶剂中，待完全溶解后进行测试。
特性黏度：使用规格为0.8 mm的乌氏黏度计，溶剂选用苯酚与四氯乙烷质量比为1∶1的混合溶液，配制溶液质量浓度为5 mg／mL，将乌氏黏度计固定于25±0.1℃的恒温水槽中测定共聚酯的特性黏数。
