热塑性可生物降解PBSeT共聚酯的合成及性能研究

2019-04-24 09:16田志峰赵彩霞李锦春
中国塑料 2019年4期
关键词:聚酯结晶单体

李 鑫,田志峰,赵彩霞,柏 祥,李锦春

(常州大学材料科学与工程学院,江苏 常州 213164)

0 前言

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)作为典型的工程塑料,具有良好的力学性能、电性能、耐热性能、加工性能等极佳的综合性能。但芳香族聚酯没有降解能力,无法作为降解材料使用[1-3]。那么,为了保留芳香族聚酯诸多优异的性能,同时又获得生物可降解性,国内外大量的研究者采用在聚合PBT时,引入可降解特性的脂肪族二元酸单体以制备脂肪族 - 芳香族共聚酯。共聚酯中脂肪族二元酸一般包含:丁二酸[4]、己二酸[5]等。最为典型的PBT基脂肪族 - 芳香族共聚酯为聚(己二酸丁二醇 - 对苯二甲酸丁二醇)共聚酯(PBAT),该共聚酯是在PBT分子链中引入碳链长度为6的二元酸单体己二酸形成弹性体,已经成为BASF公司的商业化产品之一。己二酸单体的引入使该共聚酯具有良好的韧性以及生物可降解性能,目前PBAT成为最有市场应用价值的生物可降解脂肪族/芳香族共聚酯材料之一[5-7]。本课题组对己二酸与对苯二甲酸摩尔比对PBAT性能的影响也做了系统研究[8]。

目前,国内外关于以癸二酸(C10)作为共聚单体参与PBT基聚酯的研究仅有少量报道。Marrs等[9-11]采用癸二酸与对苯二甲酸、丁二酸共聚的方式合成了共聚酯,其中癸二酸含量为5 %~20 %,研究了共聚酯的结晶性能;Zeng等同样采用癸二酸与对苯二甲酸、丁二酸共聚合成了共聚酯,癸二酸含量为5 %、10 % 2个比例,研究了共聚酯的等温结晶性能[12]。以上工作主要是针对低含量癸二酸聚酯的结晶性能进行的研究。然而高含量癸二酸的共聚酯体系的合成及结晶性能的研究,目前还没有文献报道。本文将癸二酸作为脂肪族酸单体引入到PBT链段,其研究的主要目的是:(1)研究癸二酸摩尔含量在较宽的变化范围内(10 %~100 %),共聚酯热性能、力学性能的变化;(2)癸二酸为生物基单体,从而减少了对石油基单体的依赖,本文初步探索了共聚酯生物降解性能随癸二酸含量变化的变化。基于此,本文系统地研究癸二酸与对苯二甲酸(SeA/TPA)的摩尔比(100∶0、90∶10、70∶30、50∶50、30∶70、10∶90)变化对PBSeT结构、热性能、力学弹性以及生物降解性能的影响。通过对PBSeT共聚酯结构 - 性能的体系研究,以拓宽PBT类共聚酯的种类,并有助于对生物降解共聚酯材料的结构设计。

1 实验部分

1.1 主要原料

SeA,化学纯,上海凌峰化学试剂有限公司;

TPA,纯度≥99 %,阿拉丁试剂公司;

1,4 - 丁二醇(BDO)、钛酸四丁酯(TBOT)、氯仿、苯酚、四氯乙烷,化学纯,上海凌峰化学试剂有限公司;

黑曲霉菌、无机盐琼脂培养基,南通凯恒生物科技发展有限公司。

1.2 主要设备及仪器

平板硫化机,XLB,常州第一橡胶设备厂;

万能拉伸试验机,WDT Ⅱ-10,深圳凯强力有限公司;

红外光谱仪(FTIR),Nicolet Avatar,美国Nicolet公司;

差示扫描量热仪(DSC),Pyris,美国PE公司;

核磁共振仪(NMR),AVANCE III(400 MHz),美国Bruker公司;

动态力学分析仪(DMA),DM8000,美国PE公司;

X射线衍射仪(WAXD),D/max-250,日本理学电机株式会社;

热重分析仪(TG),TG 209 F3,美国TA公司;

旋转流变仪,MCR301,德国Anton Pear公司。

1.3 样品制备

采用先酯化后缩聚的二步法合成共聚酯,将对SeA,TPA与BDO按酸醇比为1∶4加入装有搅拌装置、通气装置和冷凝装置的三口烧瓶中,加入催化剂TBOT(0.5 %酸的量);第一步酯化反应在N2气保护下160~180 ℃持续反应4~5 h,直到没有水被蒸出来;拆除冷凝装置,换上带有冷阱、麦氏真空表、干燥塔、安全瓶以及真空泵的抽真空装置;第二步缩聚反应在220~240 ℃持续反应4~5 h,保持体系真空度在30~50 Pa,在室温下收集所合成聚酯,提纯得到白色固体产物;提纯方式是先将产物溶解在三氯甲烷中,再用过量的无水甲醇使其沉淀得白色絮状产物,50 ℃真空干燥12 h,合成反应示意图如图1所示;

图1 先酯化后缩聚的两步法合成聚酯的过程Fig.1 Synthesis of polyesters via two-step process of esterification and polycondensation

本文制备了SeA/TPA摩尔比分别为100∶0、90∶10、70∶30、50∶50、30∶70、10∶90的共聚酯,分别标记为PBSe、PBSeT(90∶10)、PBSeT(70∶30)、PBSeT(50∶50)、PBSeT(30∶70)以及PBSeT(10∶90);所制得的PBSeT共聚酯的样品通过平板硫化机进行压片处理,再进行一系列的性能测试;研究PBSeT共聚酯中SeA/TPA比例变化对共聚酯结构、特性黏度、热力学性能的影响。

1.4 性能测试与结构表征

FTIR分析:采用表面衰减ATR模式进行测试,测试的波数范围4 000~500 cm-1;

NMR分析:1H-NMR以氘代氯仿为溶剂,四甲基硅烷为内标;

GPC分析:以三氯甲烷为流动相,流出速率0.8 mL/min,注温40 ℃,标准样为PS;

特性黏度分析:以质量比为1∶1的苯酚 - 四氯乙烷的混合溶液作为溶剂,配置样品浓度为0.5 g/dL的聚酯溶液后静置24 h,在25 ℃下,采用乌氏黏度计进行测定;每个流过时间测定5次取平均值后采用“一点法”计算实验数据计算得到特性黏度;

DSC分析:样品质量约10 mg,氮气氛围下快速升温到250 ℃,恒温熔融5 min后,再以10 ℃/min降温至0 ℃,然后以10 ℃/min升温至250 ℃;

WAXD分析:经热压法将合成的聚酯制成表面平整的样片,2θ范围为5 °~50 °,步长为0.02 °;

DMA分析:采用拉伸模式进行测试,DMA试样为0.5 mm×7 mm×20 mm,温度范围为-100~100 ℃,升温速率3 ℃/min;

TG分析:样品质量约5 mg,氮气氛围,流量为10 mL/min下进行测试,测量温度范围为40~600 ℃,升温速率10 ℃/min;

力学性能分析:拉伸性能测试在万能材料试验机上进行,测试标准按GB/T 1040—2006,拉伸速率50 mm/min;

流变性能分析:在直径为25 mm的平行板模式下进行测试,平行板间距为1 mm;稳态剪切:在220 ℃下,剪切速率的范围为0.01~100 s-1;在进行进行动态剪切测试前先进行应变扫描以确定线性黏弹区:在220 ℃下,角频率为10 rad/s,应变范围为0.1 %~10 %;然后在220 ℃、氮气氛围中进行动态频率扫描实验,选取应变γ为1 %,角频率ω为0.01~100 rad/s;

降解分析:采用热压法将合成的聚酯制成片材,尺寸为30 mm×30 mm×0.5 mm,参照ISO 846—1999标准进行降解实验,用75 %乙醇溶液浸泡待测样片并烘干称重,将杀菌后的样品置于无机盐琼脂培养基上,将黑曲霉菌均匀地涂覆于样品表面,并以无真菌的样片为参比,在(29±1) ℃下降解60 d;其间,每隔10 d取出部分样片刮除真菌,分别用无水乙醇和去离子水洗涤3次,真空干燥后对比前后质量的变化;质量损失率(Dloss)按下式计算:

(1)

式中m0——样片降解前的质量

mt——样片降解一段时间的质量

2 结果与讨论

2.1 聚酯的结构分析

2.1.1 FTIR分析

样品:1—PBSe 2—PBSeT(50∶50)图2 聚酯的FTIR谱图Fig.2 FTIR spectra of polyesters

2.1.2 NMR分析

样品:1—PBSe 2—PBSeT(90∶10) 3—PBSeT(70∶30)4—PBSeT(50∶50) 5—PBSeT(30∶70) 6—PBSeT(10∶90)图3 聚酯的1H-NMR谱图Fig.3 1H-NMR spectrum of polyesters

为了更好地理解其化学结构,核磁共振氢谱图(图3)展示了PBSeT中对苯二甲酸丁二醇(BT)单元和癸二酸丁二醇(BSe)单元的不同质子相对应的不同的共振峰。δ=7.23处为溶剂氯仿的化学位移峰;δ=4.08处为BDO单体上靠近氧原子的2个亚甲基的质子峰,δ=1.51处为BDO单体上远离氧原子的2个亚甲基的质子峰;δ=2.26(H1)处SeA单体上靠近氧原子的2个亚甲基的质子峰,δ=1.56、δ=1.29则是SeA单体上远离氧原子的质子峰。相对于PBSe,PBSeT共聚酯的1H-NMR谱图中,化学位移δ=8.10(H2)处为BT单元中苯环上氢的质子峰。因此与PBSe相比,PBSeT共聚酯中存在苯环结构,即TPA单体成功引入到PBSeT共聚酯主链上。该结果与FTIR分析结果相一致。

H1是BSe单元中的质子,H2是BT单元中的质子。由化学位移δ=2.26(H1)和δ=8.10(H2)处的峰面积比可计算聚酯中BSe和BT的组成比。计算公式如下:

(2)

式中I——BSe单元和BT单元所对应的不同共振峰的峰面积

结果列于表1中,由表中数据看出BSe和BT的摩尔比理论值同实际值十分接近,实际合成的共聚酯单体组成与理论值基本一致。

2.1.3 GPC与特性黏度分析

共聚酯的相对分子质量和特性黏度的数据见表2。由表可清楚地看出,聚酯的Mw在178 300~214 277 g/mol之间,相对分子质量均为大于170 000 g/mol,由于PBSeT(10∶90)难以溶解于氯仿中,所以无法测得GPC数据。乌氏黏度计的测试结果表明PBSe、PBSeT(90∶10)、PBSeT(70∶30)、PBSeT(50∶50)、PBSeT(30∶70)共聚酯的特性黏度较高,在1.5~2.0之间。而PBSeT(10∶90)则较小,说明该共聚酯的相对分子质量较低。这是因为TPA的分子位阻较大,当其含量高时聚合物的相对聚合度较小,相应地特性黏度较低。

注:a采用乌氏黏度计于25 ℃下测得;b采用GPC测得。

2.2 聚酯的热性能2.2.1 DSC分析

样品:1—PBSe 2—PBSeT(90∶10) 3—PBSeT(70∶30) 4—PBSeT(50∶50) 5—PBSeT(30∶70) 6—PBSeT(10∶90)(a)冷却过程 (b)加热过程图4 聚酯的DSC曲线Fig.4 DSC curves of polyesters

图4是PBSeT共聚酯的结晶和熔融DSC曲线,表3所示为PBSeT共聚酯的热性能参数。从图可以看出,随着TPA含量的增加,共聚酯的Tc和Tm均先降低后升高,这是由于共聚酯中刚性单体TPA的增加引起的。纯PBSe聚酯的结晶温度Tc和熔融温度Tm分别为44.9 ℃和65.2 ℃,且其结晶峰和熔融峰的峰型尖锐;同时我们发现,PBSeT(90∶10)、PBSeT(70∶30)共聚酯也具有尖锐的结晶峰和熔融峰,并逐渐向低温区移动。随着TPA含量的继续增加,PBSeT(50∶50)、PBSeT(30∶70)、PBSeT(10∶90)共聚酯的结晶峰和熔融峰的峰型均较钝,呈现出相似性;可明显看出TPA含量由50 %增加至90 %的过程中,结晶峰和熔融峰逐渐升高。PBSeT(50∶50)共聚酯的结晶峰则钝而小,表明PBSeT(50∶50)共聚酯没有明显的结晶。PBSeT(10∶90)共聚酯在升温过程中出现了熔融双峰的现象,这是因为在低温时容易形成α晶型,随着温度上升,又更容易形成α′晶型,后者比前者更加稳定,所以本文以温度高的峰为主,标记为Tm。

表3 聚酯的热性能

注:a通过DMA测得Tg;b通过DSC测得Tm。

2.2.2 WAXD分析

通过XRD图(图5)研究了SeA/TPA单体比例变化对PBSeT晶体结构的影响。由图可以看出PBSe、PBSeT(90∶10)和PBSeT(70∶30)的XRD谱图类似,只显示两个特征衍射峰,分别在21.2 °和24.3 °处。由图分析可知,PBSe、PBSeT(90∶10)和PBSeT(70∶30)的晶体结构相同,均属于PBSe晶型。且随着TPA单体含量的增加,PBSe、PBSeT(90∶10)和PBSeT(70∶30)三者的特征衍射峰逐渐减弱。这是由于,当共聚酯中TPA单体含量较低时,PBSeT(90∶10)、PBSeT(70∶30)中BSe单元占优势,BT作为结晶缺陷存在,所以结晶完整度逐渐降低。

样品:1—PBSe 2—PBSeT(90∶10) 3—PBSeT(70∶30)4—PBSeT(50∶50) 5—PBSeT(30∶70) 6—PBSeT(10∶90)图5 聚酯的WAXD光谱Fig.5 WAXD patterns of polymesters

PBSeT(50∶50),PBSeT(30∶70)以及PBSeT(10∶90)在26.1 °、17.2 °、20.2 °、23.2 °以及25.1 °显示的五个特征衍射峰,它们分别对应(011)、(010)、(101)、(100)和(111)面,即三者均属于PBT的晶型[13]。且随着TPA单体含量的增加,PBSeT(50∶50),PBSeT(30∶70)以及PBSeT(10∶90)的特征衍射峰逐渐尖锐。这是由于,在PBSeT(30∶70)和PBSeT(10∶90)中BT单元占优势,BSe作为结晶缺陷存在。当SeA和TPA摩尔比为50∶50时,聚酯的结晶能力大大减弱;当共聚酯中TPA单体含量较高时,PBSeT(30∶70)和PBSeT(10∶90)中BT单元占优势,使得结晶渐趋完整。由此可知随着TPA含量由零增加至90 %的过程中,聚酯的晶型由PBSe转变为PBT。

2.2.3 DMA分析

图6为聚酯损耗因子与温度的关系曲线。由图可知,在测量温度范围内,共聚酯的损耗因子曲线均呈现出一个松弛过程(α松弛)即Tg。由图可以发现,随着TPA含量由10 %逐渐增加至90 %时,共聚酯的Tg呈现逐渐升高的趋势。PBSeT(90∶10)、PBSeT(70∶30)、PBSeT(50∶50)、PBSeT(30∶70)、PBSeT(10∶90)共聚酯的Tg为分别为-59.4、-27.2、-26.7、-4.9、27.7 ℃。主链结构的柔顺性是影响聚合物Tg的重要因素,在本共聚酯体系中,随着TPA所占的比例增大,即刚性链所占的比例越大,使其链段运动所需能量越高,导致Tg的升高。

有趣的是,PBSe聚酯呈现出不同于以上变化规律的玻璃化转变温度,其Tg(-41.2 ℃)高于PBSeT(90∶10)(-59.4 ℃)共聚酯。我们知道,影响聚合物玻璃化转变温度的因素有很多,除了主链结构的刚性和柔顺性外,结晶度和相对分子质量也是重要的影响因素。结合DSC分析结果,虽然PBSe聚酯链段中不含有刚性单体TPA,但PBSe聚酯的结晶度较PBSeT(90∶10)高,因此聚酯分子链的刚柔性以及结晶度的综合作用使PBSe聚酯Tg高于PBSeT(90∶10)共聚酯。由于SeA/TPA单体比例的不同,使PBSeT共聚酯链段中刚柔性和结晶性能发生变化,致使共聚酯的Tg具有较大的变化。

样品:1—PBSe 2—PBSeT(90∶10) 3—PBSeT(70∶30)4—PBSeT(50∶50) 5—PBSeT(30∶70) 6—PBSeT(10∶90)图6 聚酯的损耗因子与温度的关系曲线Fig.6 DMA curves of tanδ vs temperature for polyesters

2.2.4 TG分析

从图7中可以看出共聚酯都表现出一段式的热分解过程。随着TPA含量的增加,共聚酯的分解温度向低温区移动,热失重5 %时,PBSe的初始分解温度是387.0 ℃,PBSeT(10∶90)的初始分解温度是377.4 ℃(见表4)。对比DTG曲线中共聚酯的Tp值可以发现,随着TPA含量的增加,聚酯的最快热失重温度基本呈现降低趋势。随着TPA含量的增加,共聚酯热失重的残留量从3.8 %(PBSe)提高到14.9 %[PBSeT(10∶90)],这是由于TPA的含量增加,BT单元热分解不完全所致。由以上热分析可知,不同TPA含量的共聚酯具有较为接近的热稳定性。

样品:1—PBSe 2—PBSeT(90∶10) 3—PBSeT(70∶30) 4—PBSeT(50∶50) 5—PBSeT(30∶70) 6—PBSeT(10∶90)(a)TG曲线 (b)DTG曲线图7 聚酯的TG曲线和DTG曲线Fig.7 TG curves and DTG curves of polyesters

2.3 聚酯的力学性能

PBSeT共聚酯的拉伸性能结果见表5。由表可看出,当刚性单体TPA含量增大的过程中,所合成共聚酯的拉伸强度在27.2~53.0 MPa之间,并没有明显的变化规律。这是由于影响聚合物拉伸强度的因素很多,多个影响因素的复杂综合作用使其呈现出不同的拉伸特性。

影响聚合物力学强度的因素包括聚合物的化学结构、相对分子质量及其分布、结晶等。聚合物的链段中刚性含量较高,相对分子质量较大,结晶度较高时其拉伸强度相应较大。这是由于刚性链段使聚合物呈现出较强的抵抗外力的作用,即表现出较高的拉伸强度;聚合物相对分子质量较高时,分子链之间的分子间作用力越强,分子链运动越困难,其拉伸强度较高;结晶区域分子链规整而紧密地排列,分子间作用力大,链运动困难,所以聚合物的拉伸强度随着结晶度的增加而提高。而聚合物的断裂伸长率则依赖分子链的柔性,链柔性越高,结晶度越低,其断裂伸长率越高。

在本体系中,根据分子结构、GPC和DSC的分析结果对共聚酯的力学性能进行分析。当TPA含量增加时,共聚酯链段中的刚性链段的含量相应增加,该因素对拉伸强度起到正向作用。PBSe、PBSeT(90∶10)和PBSeT(70∶30)因所含刚性单体较低,其拉伸强度相应较低(在27.2~39.2 MPa范围内)。但是,TPA含量较高的共聚酯PBSeT(50∶50)(40.1 MPa)、PBSeT(30∶70)(53.0 MPa)和PBSeT(10∶90)(44.4 MPa)具有较高的拉伸强度。进一步比较发现,PBSe具有相对较高的结晶度,因此相对于PBSeT(90∶10)和PBSeT(70∶30),PBSe呈现出较高的拉伸强度(39.2 MPa);PBSeT(10∶90)的相对分子质量相对较低,其拉伸强度较PBSeT(30∶70)较低。

PBSeT(90∶10)共聚酯的断裂伸长率达到了1 000 %,而PBSeT(10∶90)共聚酯的断裂伸长率只有390 %。这是由于PBSeT(90∶10)共聚酯的柔性链含量较高,而PBSeT(10∶90)的共聚酯柔性链含量较低,两者间的链柔性差异引起了韧性的差异。而PBSeT(50∶50)的共聚酯柔性链和刚性链的比例适中,且相对分子质量较高,所以拉伸强度(40.1 MPa)和断裂伸长率(1 040 %)都较大。所以,通过上述分析可知,可通过调节SeA/TPA的比例获得断裂伸长率在390 %~1 040 %范围的共聚酯,以满足聚酯材料在实际应用中的不同要求。

目前PBAT是最具有实际应用价值的脂肪族 - 芳香族共聚酯。本课题组在之前的工作中对PBAT进行了系统的研究[8]。对比PBSeT和PBAT两个共聚酯体系,不难发现,PBSeT共聚酯体系的拉伸强度(27.2~53.0 MPa)明显高于PBAT共聚酯体系(5.2~35.3 MPa);且PBSeT共聚酯体系均具有较高的断裂伸长率。因此,PBSeT共聚酯具有强而韧的良好力学性能。基于此,本研究工作对刚性单体含量与共聚酯性能间的关系进行了理论探索,同时合成出一种具体良好机械性能的新型脂肪族 - 芳香族共聚酯,进一步丰富了聚酯材料的种类。

2.4 聚酯的流变性能

从图8中可以看出在低剪切区,共聚酯的黏度呈现出缓慢的降低的趋势;随着剪切速率的继续增加(1~102s-1),共聚酯的黏度大幅降低,也就是说当剪切速率增加均呈现非牛顿流体行为,即随着剪切速率的增加,聚酯剪切稀化。这是因为在外力作用下,熔体分子链的物理缠结点发生了解缠结,导致分子链发生相对滑移而流动。呈现出典型的剪切稀化现象,即为假塑性流体。

样品:■—PBSe ●—PBSeT(90∶10) ▲—PBSeT(70∶30)▼—PBSeT(50∶50) ◆—PBSeT(30∶70) ◀—PBSeT(10∶90)图8 黏度与剪切速率的关系曲线Fig. 8 The relationship between viscosity and shear rate

样品:■—PBSe ●—PBSeT(90∶10) ▲—PBSeT(70∶30) ▼—PBSeT(50∶50) ◆—PBSeT(30∶70) ◀—PBSeT(10∶90)(a)复数黏度 (b)储能模量 (c)损耗模量图9 复数黏度、储能模量、损耗模量与角频率的关系曲线Fig.9 The curves of complex viscosity, storage modulus and loss modulus vs angular frequency

图9为PBSeT共聚酯的复数黏度、储存模量、损耗模量与角频率的关系。从图9(a)中可以看出,随着角频率的增长,PBSeT共聚物的复数黏度均呈现出下降的趋势。PBSe、PBSeT(90∶10)、PBSeT(70∶30)共聚酯随着频率的增加显著降低,而PBSeT(50∶50)、PBSeT(30∶70)、PBSeT(10∶90)降低的比较缓慢。图9(b)和(c)中可以看出随着角频率逐渐增加,储存模量和损耗模量逐渐升高。随角频率的增加,PBSe、PBSeT(90∶10)、PBSeT(70∶30)共聚酯的储存模量增长的较平缓,PBSeT(50∶50)、PBSeT(30∶70)、PBSeT(10∶90)共聚酯的储存模量增长较快。

2.5 聚酯的降解性能

样品:■—PBSe ●—PBSeT(90∶10) ▲—PBSeT(70∶30)▼—PBSeT(50∶50) ◆—PBSeT(30∶70) ◀—PBSeT(10∶90)图10 聚酯的质量损失与降解时间的关系曲线Fig.10 Degradation curves of polyesters

图10为PBSe及PBSeT样片的质量损失率随酶解时间的变化曲线。随着TPA单体含量的增加,共聚酯的降解质量损失基本上呈现依次下降的趋势,其中PBSeT(70∶30)和PBSeT(50∶50)质量损失较为接近。PBSe样品酶解60 d后,质量损失率接近55 %,酶解最为明显,这是由于PBSe为全脂肪族聚酯的降解速率则较快。当聚合物分子链中含苯环时,主链的刚性大大增加,降解位阻增大,所以相对于PBSe,PBSeT的降解速率明显下降。同时可以发现,PBSeT(70∶30)和PBSeT(50∶50)的降解速率接近,这是由于相对于PBSeT(70∶30),虽然PBSeT(50∶50)的分子链中苯基含量较高,但结合DSC和WAXD分析可知PBSeT(50∶50)的结晶度较低基本属于无定形态,当苯基含量达到一定值时,苯基含量的增加对降解性能的影响接近结晶度的降低对降解性能的影响。所以,对于PBSeT而言,酶解速率既受苯基含量的影响,也受结晶度的影响。

3 结论

(1) PBSeT的Mw在178 300~214 277 g/mol范围内;随着刚性单体TPA含量的增加,脂肪族 - 芳香族共聚酯的Tm、Tc呈现出先降低后升高的趋势,其中PBSeT(50∶50)结晶能力最弱;当TPA含量由10 %增加至90 %时,脂肪族 - 芳香族共聚酯的Tg逐渐增加;共聚酯具有较为接近的热稳定性;随着TPA含量的升高,共聚酯的晶型由PBSe转变为PBT;

(2)刚性单体含量较高时,共聚酯呈现较高的拉伸强度,其中PBSeT(30∶70)的拉伸强度最大,为53.0 MPa;PBSeT(50∶50)的断裂伸长率最大,到达1 040 %; PBSeT均为典型的假塑性流体;随着角频率增加,共聚酯的复数黏度逐渐降低,储存模量和损耗模量逐渐升高;

(3)黑曲霉菌降解实验表明,PBSe样品酶解60 d后,质量损失率接近55 %,酶解最为明显;随着TPA单体含量的增加,共聚酯的降解能力大致呈降低的趋势。

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