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2025 , Vol. 13 >Issue 4: 465 - 471

DOI: https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2025.04.012

Synthesis and Properties of Poly(Butylene Succinate-Co-Butylene Furandicarboxylate) Copolyesters

  • Hui ZHANG 1 ,
  • Jinhui KOU 2 ,
  • Hairong ZHANG 2 ,
  • Can WANG 2 ,
  • Bo WANG , 1, † ,
  • Xinde CHEN , 2, †
Expand
  • 1 School of Chemical Engineering and Technology, Taiyuan University of Science and Technology, Taiyuan 030024, China
  • 2 Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China

Received date: 2024-07-26

  Revised date: 2025-01-03

  Online published: 2025-08-29

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Abstract

Poly(butylene succinate-cobutylene furandicarboxylate) copolyester (PBSF) with different alcohol-acid molar ratios was synthesized by direct esterification using 2,5-furandicarboxylic acid, 1,4-succinic acid, and 1,4-butanediol as raw materials, tetrabutyl titanate as catalyst, and triphenyl phosphite as stabilizer. The structure of polyesters was characterized by nuclear magnetic resonance hydrogen spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, and X-ray diffraction, and the results showed that the feedstock alcohol-acid molar ratios had less influence on the structure and crystalline structure of PBSF. The chain structure of PBSF was mainly dominated by the PBF chain segments that contained a rigid ring. PBSF exhibited typical thermoplastic elastomer characteristics; its glass transition temperature (0.27-6.81 °C) was lower than room temperature. Moreover, PBSF showed good thermal stability, with an initial thermal decomposition temperature higher than 347 °C. The tensile test results indicate that the alcohol-acid molar ratios of the raw material have a large influence on the mechanical properties of PBSF. The Young's modulus, the tensile strength, and the elongation at break decreased and then increased with the alcohol-acid molar ratios of raw material. The best tensile properties of PBSF-2.50 are obtained when the alcohol-acid molar ratio of raw material is 2.50, with tensile strength and the elongation at break of 19.93 MPa and 932.94%, respectively. Therefore, PBSF can be used as thermoplastics, as well as elastomers or impact modifiers.

Key words： copolyester; 2,5-furandicarboxylic acid; succinic acid; butanediol; direct esterification

Cite this article

Hui ZHANG , Jinhui KOU , Hairong ZHANG , Can WANG , Bo WANG , Xinde CHEN . Synthesis and Properties of Poly(Butylene Succinate-Co-Butylene Furandicarboxylate) Copolyesters[J]. Advances in New and Renewable Energy, 2025 , 13(4) : 465 -471 . DOI: 10.3969/j.issn.2095-560X.2025.04.012

0 引言

随着全球环境的不断恶化以及化石能源的消耗，石油基化工原料价格的大幅度波动对化工行业产生了巨大影响。特别是随着“碳达峰、碳中和”的全面实施，极大推动了生物基高分子行业的发展。生物基单体和生物基聚合物具有原料来源广泛、可再生，生产制备过程中不产生新的碳排放、环境友好等特点[1]，在过去的几十年里受到学术界和工业界的广泛关注，利用生物基单体代替石油基单体制备聚合物是支撑国家“双碳”目标、实现经济可持续发展和解决塑料白色污染的有效方法。
2,5-呋喃二甲酸（2,5-furandicarboxylic acid, FDCA）是一种重要且具有广阔应用前景的生物基单体[2-3]，其结构和化学性质与传统的石油基芳香单体对苯二甲酸（1,4-dicarboxybenzene, PTA）相似[4-5]，是PTA的理想生物基替代品。FDCA可以与不同的二元醇如乙二醇、1,4-丁二醇（1,4-butanediol, BDO）、新戊二醇等反应分别制备聚呋喃二甲酸乙二醇酯（polyethylene furandicarboxylate, PEF）、聚呋喃二甲酸丁二醇酯（polybutylene furanoate, PBF）、聚呋喃二甲酸新戊二醇酯等[2,6]。此外，FDCA还能与乳酸[7]、二元胺[8]反应制备不同性能的生物基共聚物。
FDCA制备的生物基聚酯的物理性能通常可与同类的石油基聚酯相媲美，甚至在某些方面优于石油基聚酯。例如，PEF和聚丙烯呋喃二酸酯（polypropylene 2,5-furandicarboxylate, PPF）的气体（氧气和二氧化碳）阻隔性能比聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate, PET）高约一个数量级[2,9]。此外，PEF的玻璃化转变温度（Tg）和熔融温度分别为88 ℃和210 ~ 230 ℃，而PET的Tg和熔融温度分别为76 ℃和250 ~ 270 ℃，即PEF比PET具有更好的耐热性能和加工性能[10]。ZHENG等[11]以FDCA、BDO和ε-己内酯为原料，成功合成了一种生物降解性能良好的聚(2,5-呋喃二羧酸-ε-己内酯) 生物基弹性体，该弹性体的杨氏模量为15.4 MPa，拉伸强度高达24.8 MPa。通常，FDCA合成的聚合物如聚呋喃二甲酸−丁二酸−丁二醇共聚酯[poly(butylene succinate-cobutylene furandicarboxylate) copolyester, PBSF]、PEF均具有较好的可生物降解性能[12]，然而，研究发现FDCA基聚酯的生物降解性能与其FDCA含量密切相关。ZHOU等[13]以FDCA、己二酸和BDO为原料，采用两步聚合法制备了聚(呋喃二甲酸−己二酸−丁二醇)共聚酯，发现当FDCA摩尔含量为0 ~ 50%时，共聚酯具有良好的生物降解性能，但当FDCA摩尔含量超过75%时，共聚酯没有生物降解性能。
在众多的呋喃二甲酸共聚酯中，PBF的力学性能和热性能与五大工程塑料之一的聚对苯二甲酸丁二酯（polybutylene terephthalate, PBT）相似[14]。然而，PBF的Tg为32 ~ 40 ℃，材料的韧性较差。通过引入第三单体或改性剂来调控PBF的力学性能，能有效扩大PBF材料家族的应用领域。目前，研究较多的是引入第三单体如1,4-丁二酸（1,4-succinic acid, SA）[15]、己二酸[13]来改善PBF的结晶性能和Tg。WU等[16]采用熔融聚合法制备了聚(呋喃二甲酸−己二酸−丁二醇)共聚酯，发现己二酸的引入明显改变了聚(呋喃二甲酸−己二酸−丁二醇)共聚酯的结晶和熔融行为。翟紫航等[15]研究了在醇酸摩尔比为1.8的条件下，SA添加量对PBSF性能的影响。结果表明，随着SA含量的增加，PBSF的Tg逐渐降低，结晶度逐渐增加，当SA含量为酸总量的75%（如无特殊说明，均指质量分数）时，PBSF的Tg降至 −23.6 ℃。然而，目前关于PBSF共聚酯的研究报道相对较少，少量报道主要关注生物降解行为和结晶行为等，原料组成特别是醇酸比等因素对PBSF分子量和力学性能的影响仍需进一步研究。
本文以FDCA、SA和BDO为原料，通过直接酯化和缩聚法合成一系列不同醇酸比的PBSF，SA的引入有望增强共聚酯的韧性。利用单因素实验优化催化剂用量和SA添加比例。采用乌氏黏度计测量PBSF的特性黏度并计算分子量，利用核磁共振波谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、多功能X射线衍射仪、差示扫描量热仪、热重分析仪及万能材料试验机对其结构、热性能及力学性能进行表征。

1 实验部分

1.1 材料

2,5-呋喃二甲酸（98%）、1,4-丁二酸（99.5%）、1,4-丁二醇（99%）、钛酸四丁酯（tetrabutyl titanate, TBT）（≥99%）、亚磷酸三苯酯（triphenyl phosphite, TPP）（98%）、2,6-二叔丁基对甲酚（butylated hydroxytoluene, BHT）（>99.5%）和1,1,2,2-四氯乙烷（98%）均购自上海麦克林生化科技股份有限公司；苯酚（≥99%）购自天津市大茂化学试剂厂；二氯甲烷（≥99.5%）购自天津市富宇精细化工有限公司。

1.2 PBSF制备

采用直接酯化法制备PBSF，醇酸的摩尔比BDO/(FDCA + SA) 为2.00 ~ 3.25，催化剂和稳定剂分别为TBT和TPP（用量均为酸用量的0.07%）。制备过程如下：将FDCA、SA、BDO、TBT和TPP加入四口烧瓶中，在氮气保护下，将油浴温度从170 ℃逐步升高至210 ℃，酯化反应4 h，然后将酯化物转移至微型高压反应釜（岩征仪器上海公司，YZPR-100M）中，加入抗氧化剂BHT，经三次充氮气、抽真空置换后，升温至220 ℃，开启搅拌，保持反应真空度低于100 Pa，缩聚反应5 h后结束，充氮气至常压后取出产物。

1.3 分析方法

（1）特性黏度
将PBSF在65 ℃的真空干燥箱中干燥12 h，然后置于干燥器中冷却至室温；称取0.125 g PBSF加入25 mL容量瓶中，用苯酚和四氯乙烷质量比为1∶1的混合溶液定容至25 mL，得到浓度为0.5 g/dL的PBSF溶液，静置使其完全溶解。将配制好的PBSF溶液摇匀，采用乌氏黏度计（毛细管内径为0.88 mm）在 (25 ± 0.05) ℃的恒温水槽中测定其流出时间[17]，由式（1）~ 式（4）计算PBSF的特性黏度与黏均分子量[18-19]。
${{\eta }_{\text{r}}}=\frac{{{t}_{1}}}{{{t}_{0}}}$
${{\eta }_{\text{sp}}}=\frac{{{t}_{1}}-{{t}_{\text{0}}}}{{{t}_{0}}}={{\eta }_{\text{r}}}-1$
$\left[ \eta \right]=\frac{\sqrt{1+1.4{{\eta }_{\text{sp}}}}-1}{0.7c}$
${{M}_{\eta }}=\sqrt[\alpha ]{\frac{\left[ \eta \right]}{K}}$
式中：ηr为相对黏度；t1为溶液流经时间，s；t0为溶剂流经时间，s；ηsp为增比黏度；[η]为特性黏度，dL/g；c为溶液浓度，g/dL；K和α均为Mark-Houwink常数，其中K = 2.1 × 10−4 dL/g，α = 0.82；Mη为黏均分子量。
（2）核磁共振氢谱
将5 ~ 10 mg的PBSF溶解于氘代氯仿中，采用核磁共振波谱仪（德国Bruker公司，AVANCE III）测定PBSF的核磁共振氢谱（1H nuclear magnetic resonance spectra, 1H NMR），以确定其链段组成。
（3）傅里叶红外光谱
称取2.5 g PBSF溶解于二氯甲烷中，配制成浓度为0.1 g/mL溶液，将溶液滴在载玻片上，待溶剂挥发后，将其放在60 ℃真空烘箱中干燥24 h。将制成的PBSF薄片在傅里叶变换红外光谱仪（Fourier transform infrared spectrometer, FT-IR）（德国Bruker公司，Tensor 27）中进行检测，扫描范围为400 ~ 4 000 cm−1，分辨率为4 cm−1，扫描频次为32次。
（4）X射线衍射分析
采用多功能X射线衍射仪（X-ray diffractometer, XRD）（日本理学株式会社，Smartlab）表征样品的晶型结构。采用Cu靶作为电极光源，电压为40 kV，电流为100 mA，在2θ为5° ~ 80° 的范围内扫描得到样品的衍射峰。
（5）差示扫描量热仪
称取5 ~ 10 mg样品放入铝坩埚，采用差示扫描量热仪（differential scanning calorimeter, DSC）（美国PerkinElmer公司，DSC6000）测定PBSF的热性能；在氮气氛围下将样品以10 ℃/min的升温速率从30 ℃升至250 ℃并恒温3 min以消除热历史。随后将样品以5 ℃/min的速率降至 −40 ℃并恒温3 min，再以10 ℃/min的速率将样品温度升至250 ℃。
（6）热重分析
样品的热稳定性采用热重分析仪（thermal gravimetric analyzer, TGA）（美国TA公司，SDT650）进行测定。测试温度范围为室温至900 ℃，升温速率为10 ℃/min，气氛为N2。
（7）拉伸性能测试
将样品剪成小颗粒，然后利用微型注塑机（上海新硕精密机械有限公司，WZS10D）制备厚度为2 mm的哑铃状样条。按照塑料拉伸性能的测定（GB/T1040.1-2018）规定的方法，在万能材料试验机（江苏天源试验设备有限公司，TY-8000A）上对样条进行拉伸实验，拉伸速率为10 mm/min。

2 结果与讨论

2.1 特性黏度分析

采用单因素实验探索醇酸摩尔比、催化剂用量和SA添加量对PBSF特性黏度的影响规律，结果如图1所示。TBT的催化活性较强，在较短时间内能有效提高聚合物的分子量，被广泛应用于芳香族或脂肪族聚酯的合成[20-24]。图1（a）中可见，当TBT用量超过0.07%时，由于其较强的催化性能，除了催化主反应外，也会催化其他副反应从而生成较多的副产物[25]，导致聚酯特性黏度减小，分子量降低。
图1 TBT用量（a）、SA摩尔浓度（b）和醇酸摩尔比（c）对PBSF特性黏度的影响

Fig. 1 The influence of TBT dosage (a), SA concentration (b), and alcohol-acid molar ratio (c) on the intrinsic viscosity of PBSF

随着SA用量增加，PBSF的特性黏度逐渐增大[图1（b）]，SA用量占总酸摩尔量的50%时，聚合物特性黏度最大（1.28 dL/g），进一步提高醇酸摩尔比，聚合物的特性黏度呈现快速减小趋势。SA具有柔性长链，能增加PBSF共聚酯的链段长度和分子链柔性，使部分共聚酯分子链在毛细管中缠结，增加溶液在毛细管中的停留时间（增黏现象），而当SA摩尔添加量超过50%时，过量SA使聚合物具有更高结晶度和较弱的链柔韧性，分子缠结的数量不足以提供良好的增黏效果[26]，导致特性黏度下降。
醇酸摩尔比对PBSF特性黏度的影响存在与SA用量类似的变化趋势。随着醇酸摩尔比增加，PBSF的特性黏度[图1（c）]和分子量（表1）逐渐增加，当醇酸摩尔比为2.50，PBSF-2.50的特性黏度最大（1.28 dL/g），分子量为41 222.53 g/mol，进一步提高醇酸摩尔比，PBSF的特性黏度呈现快速减小的趋势。这主要是由于缩聚阶段是一个可逆平衡过程，醇酸摩尔比增加时，酯化反应向正向进行，酯化率较高，缩聚反应产物分子量较高。当BDO含量过多，部分未参与反应的BDO一方面会在高温真空过程中脱水生成微量四氢呋喃（0.004 3%），另一方面，BDO会与酯化产物发生酯交换反应，使缩聚反应逆向进行，导致产物的特性黏度快速减小，分子量下降。因此，在较优条件下（醇酸摩尔比2.50、TBT添加量为酸的0.07%、SA添加量占总酸摩尔量的50%），所得聚酯产物特性黏度最大（分子量最高）。
表1 不同PBSF的黏均分子量

Table 1 Viscosity-average molecular weight of different PBSFs

样品 醇酸摩尔比* Mη/(g/mol)
PBSF-1.80 1.80 27 201.68
PBSF-2.00 2.00 33 221.52
PBSF-2.25 2.25 34 831.45
PBSF-2.50 2.50 41 222.53
PBSF-2.75 2.75 36 419.12
PBSF-3.00 3.00 31 290.76
PBSF-3.25 3.25 30 038.59

注：*TBT添加量为酸的0.07%；SA添加量占总酸摩尔量的50%。

2.2 FT-IR分析

图2为不同PBSF样品的红外光谱图。图中可见，1 725 cm−1处的强吸收峰为酯基（C=O）的伸缩振动峰[16]；3 111 cm−1（C―H）、1 570 cm−1（C=C）、1 509 cm−1（C=C）、1 014 cm−1（C―O―C）分别是呋喃环上各基团的伸缩振动吸收峰，说明PBSF中存在呋喃环结构[27]；2 963 cm−1处的吸收峰为 ―CH2― 的伸缩振动峰；说明成功合成了PBSF。
图2 不同PBSF的红外谱图

Fig. 2 FT-IR spectra of different PBSFs

2.3 1H NMR分析

图3为PBSF-2.5的1H NMR谱图，PBSF分子链上呋喃环的 ―C=C―H（f）的质子化学位移峰出现在δ = 7.22处，δ = 2.59处为SA单元中的 ―CH2―（s）质子化学位移。由于BDO连接FDCA或SA存在较大的差异，导致在δ = 4.05 ~ 4.50和δ = 1.65 ~ 2.00之间出现许多较小的峰，其中δ = 4.05 ~ 4.50处为BDO两端 ―CH2―（a）的峰，δ = 1.65 ~ 2.00处为BDO中间亚甲基的峰。由红外光谱和1H NMR结果可知所得聚合物为PBSF。
图3 PBSF-2.50的1H NMR谱图

Fig. 3 1H NMR spectrum of PBSF-2.50

2.4 XRD分析

图4是不同醇酸摩尔比PBSF共聚酯的XRD图。在2θ为18.6°、22.7° 和25.4° 处出现了明显的特征峰，分别对应PBF晶体的（001）、（010）和（100）晶面的特征衍射峰[28]。通过对各PBSF共聚酯样品的XRD图像分析发现，不同PBSF的特征峰位置与峰型不受其中BDO含量的影响。这主要是由于在固定FDCA用量占酸用量的50%条件下，不同醇酸摩尔比的PBSF的链结构主要是以含有刚性环的PBF链段为主，因此BDO用量对PBSF晶型的影响较小。翟紫航等[15]发现FDCA含量对PBSF晶型有重要的影响，酸中的FDCA（44%）对PBSF中丁二酸丁二醇酯链段的结晶构型影响较小。但是，随着FDCA含量进一步提高，PBSF开始向PBF晶型转变。
图4 不同醇酸摩尔比PBSF共聚酯的XRD图

Fig. 4 XRD patterns of PBSF copolyesters with different alcohol-acid molar ratios

2.5 热性能分析

图5为DSC记录的不同醇酸摩尔比PBSF降温和二次升温曲线，由DSC测定的Tg和熔点（Tm）列于表2。随着BDO用量的增加，PBSF的熔点先升高后降低。PBSF在0.27 ~ 6.81 ℃范围内可以观察到明显的玻璃化转变效应，所有聚合物均只有一个低于室温的Tg，表现出典型的弹性体特征。值得关注的是，PBSF-2.50样品经过一次升温消除热历史后，二次升温过程中没有观察到熔点。该现象与文献报道的结果相一致[16]，这可能是由于PBSF的链结构主要是以含有刚性环的PBF链段为主，分子链运动较为困难，结晶速率很慢，在10 ℃/min速率的变温过程中，很难观测到结晶和熔融现象。
图5 不同PBSF的降温（a）和二次升温（b）曲线

Fig. 5 Cooling (a) and second heating (b) curves of different PBSFs

表2 不同PBSF的热性能参数

Table 2 Thermal properties data of different PBSFs

样品 DSC TGA
Tg/℃ Tm/℃ Td-5%/℃ Td-max/℃
PBSF-2.00 1.78 105.61 340.22 390.79
PBSF-2.25 1.97 107.14 340.89 390.95
PBSF-2.50 6.81 — 343.19 392.07
PBSF-2.75 1.93 108.44 341.86 390.28
PBSF-3.00 1.92 104.94 341.68 390.21
PBSF-3.25 1.26 108.11 340.04 390.17
为进一步探究共聚酯的热稳定性能，对不同PBSF样品在氮气气氛下进行热重分析，TGA与DTG曲线如图6所示。所有PBSF的热降解曲线仅为一个阶段，说明合成的聚合物的结构比较规整。且所有PBSF的初始分解温度（Td-5%）均超过340 ℃，最大分解速率的温度（Td-max）均在390 ℃左右，这与文献报道的结果一致[27]，说明PBSF共聚酯具有良好的耐热性和热加工性能。
图6 不同PBSF的TGA（a）与DTG（b）曲线

Fig. 6 TGA (a) and DTG (b) curves of different PBSFs

2.6 力学性能分析

图7为不同醇酸摩尔比PBSF共聚酯的拉伸应力−应变曲线，表3为不同PBSF共聚酯的力学性能。共聚酯的应力−应变曲线均显示出较好的弹性体特征（拉伸过程未出现屈服点，拉伸模量较低，断裂伸长率高），这是由于脂肪链具有优异的柔韧性，表现出高分子量柔性聚合物的高弹性变形特征。
图7 不同PBSF的拉伸应力−应变曲线

Fig. 7 Tensile stress-strain curves of different PBSFs

表3 不同PBSF的力学性能

Table 3 Mechanical properties of different PBSFs

样品 杨氏模量/MPa 拉伸强度/MPa 断裂伸长率/%
PBSF-2.00 15.91 14.52 862.07
PBSF-2.25 21.12 15.59 846.03
PBSF-2.50 25.01 19.93 932.94
PBSF-2.75 23.73 17.87 888.20
PBSF-3.00 21.18 16.22 829.02
PBSF-3.25 16.66 14.27 817.66
随着醇酸摩尔比的增加，共聚酯拉伸强度和杨氏模量逐渐增加，当醇酸摩尔比为2.50时，PBSF-2.50的拉伸强度和杨氏模量达到极大值，此后随着醇酸摩尔比的继续增加，拉伸强度和杨氏模量逐渐降低。除PBSF-2.00样品外，断裂伸长率也保持着相似的变化趋势。这主要是由于聚合物分子量的大小对其力学性能的影响起到了决定性作用，在一定范围内，分子量越大，聚合物的力学性能越好。PBSF-2.50共聚酯具有最高的拉伸强度（19.93 MPa）和最高的断裂伸长率（932.94%），这与其具有最高的特性黏度（分子量）相关，这也是其力学性能比其他共聚酯更好的原因。
综上可知，醇酸摩尔比为2.50的PBSF共聚酯力学性能最好。

3 结论

以FDCA、SA和BDO为原料，通过直接酯化和缩聚法合成PBSF。通过FT-IR、1H NMR、XRD、DSC、TG和万能材料试验机等考察了原料醇酸摩尔比、SA含量等对PBSF结构和性能的影响，结论如下：
（1）通过调控原料的醇酸摩尔比和SA用量，可以获得不同特性黏度（分子量）和力学性能的PBSF。在醇酸摩尔比为2.50、TBT添加量为酸的0.07%、SA添加量占总酸摩尔量的50%，所得聚酯产物PBSF-2.50的特性黏度和分子量最高。
（2）FT-IR、XRD和1H NMR结果表明，原料醇酸摩尔比对PBSF结构和晶型的影响较小，PBSF的链结构主要是以含有刚性环的PBF链段为主。
（3）DSC和力学性能测试结果表明，PBSF显示出典型的热塑性弹性体特征，其Tg低于室温且具有良好的热稳定性。PBSF-2.50共聚酯的分子量最高，故其力学性能最好，其拉伸强度为19.93 MPa，断裂伸长率为932.94%。
综上，PBSF作为一种潜在的新型生物基共聚酯，不仅有可能部分替代石油材料，而且具有典型的热塑性弹性体特征，使其可以应用于热塑性塑料以及弹性体或冲击改性剂等领域。

References

Publishing order | Descend order by publishing year | Descend order by cited within
[1]
IMRE B, GARCÍA L, PUGLIA D, et al. Reactive compatibilization of plant polysaccharides and biobased polymers: review on current strategies, expectations and reality[J]. Carbohydrate polymers, 2019, 209: 20-37. DOI: 10.1016/j.carbpol.2018.12.082.

PMID

[2]
MIAH M R, DONG Y X, WANG J G, et al. Recent progress on sustainable 2,5-furandicarboxylate-based polyesters: properties and applications[J]. ACS sustainable chemistry & engineering, 2024, 12(8): 2927-2961. DOI: 10.1021/acssuschemeng.3c06878.

[3]
HWANG D K, CHUNG S, KIM S, et al. Exploring the potential of 2,5-furandicarboxylic acid-based bioplastics: properties, synthesis, and applications[J]. Polymer degradation and stability, 2023, 218: 110539. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2023.110539.

[4]
GANDINI A, SILVESTRE A J D, NETO C P, et al. The furan counterpart of poly(ethylene terephthalate): an alternative material based on renewable resources[J]. Journal of polymer science part A: polymer chemistry, 2009, 47(1): 295-298. DOI: 10.1002/pola.23130.

[5]
乔凯, 张震宇, 马会霞, 等. 生物基呋喃二甲酸关键技术路线和产业发展现状[J]. 化工进展, 2025, 44(5): 2577-2586. DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2025-0185.

[6]
WANG Q F, WANG J G, DONG Y X, et al. Synthesis of 2,5-furandicarboxylic acid-based biodegradable copolyesters with excellent gas barrier properties composed of various aliphatic diols[J]. European polymer journal, 2022, 181: 111677. DOI: 10.1016/j.eurpolymj.2022.111677.

[7]
BIANCHI E, GUIDOTTI G, SOCCIO M, et al. Biobased and compostable multiblock copolymer of poly(L-lactic acid) containing 2,5-furandicarboxylic acid for sustainable food packaging: the role of parent homopolymers in the composting kinetics and mechanism[J]. Biomacromolecules, 2023, 24(5): 2356-2368. DOI: 10.1021/acs.biomac.3c00216.

[8]
黄卫军, 朱宁, 方正, 等. 含呋喃环生物基聚酰胺的合成[J]. 化学进展, 2018, 30(12): 1836-1843. DOI: 10.7536/PC180338.

[9]
JIANG L, GONZALEZ-DIAZ A, LING-CHIN J, et al. PEF plastic synthesized from industrial carbon dioxide and biowaste[J]. Nature sustainability, 2020, 3(9): 761-767. DOI: 10.1038/s41893-020-0549-y.

[10]
KWIATKOWSKA M, KOWALCZYK I, SZYMCZYK A. Poly(ethylene furanoate) modified with dimerized fatty acid diol towards multiblock copolymers: microstructure - property relationship[J]. Materials today communications, 2019, 20: 100577. DOI: 10.1016/j.mtcomm.2019.100577.

[11]
ZHENG M Y, ZANG X L, WANG G X, et al. Poly(butylene 2,5-furandicarboxylate-ε-caprolactone): a new bio-based elastomer with high strength and biodegradability[J]. Express polymer letters, 2017, 11(8): 611-621. DOI: 10.3144/expresspolymlett.2017.59.

[12]
HU H, LI J Y, LUO S G, et al. Design of 2,5-furandicarboxylic based polyesters degraded in different environmental conditions: comprehensive experimental and theoretical study[J]. Journal of hazardous materials, 2022, 425: 127752. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2021.127752.

[13]
ZHOU W D, WANG X W, YANG B, et al. Synthesis, physical properties and enzymatic degradation of bio-based poly(butylene adipate-co-butylene furandicarboxylate) copolyesters[J]. Polymer degradation and stability, 2013, 98(11): 2177-2183. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2013.08.025.

[14]
MA J P, YU X F, XU J, et al. Synthesis and crystallinity of poly(butylene 2,5-furandicarboxylate)[J]. Polymer, 2012, 53(19): 4145-4151. DOI: 10.1016/j.polymer.2012.07.022.

[15]
翟紫航, 蒋杰, 李锦锦, 等. 基于2,5-呋喃二甲酸的三元无规共聚酯PBSF的制备与性能[J]. 化工学报, 2025, 76(2): 868-878. DOI: 10.11949/0438-1157.20240603.

[16]
WU B S, XU Y T, BU Z Y, et al. Biobased poly(butylene 2,5-furandicarboxylate) and poly(butylene adipate-co- butylene 2,5-furandicarboxylate)s: from synthesis using highly purified 2,5-furandicarboxylic acid to thermo- mechanical properties[J]. Polymer, 2014, 55(16): 3648-3655. DOI: 10.1016/j.polymer.2014.06.052.

[17]
张婉迎. 生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯及其共聚酯的合成及性能研究[D]. 上海: 东华大学, 2019.

[18]
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. 纤维级聚酯(PET)切片试验方法: GB/T 14190-2017[S]. 北京: 中国标准出版社, 2017.

[19]
WANG D R, LUO F L, SHEN Z Y, et al. A study on the crystallization behavior and mechanical properties of poly(ethylene terephthalate) induced by chemical degradation nucleation[J]. RSC Advances, 2017, 7(59), 37139-37147. DOI: 10.1039/c7ra06823a.

[20]
FERREIRA L P, MOREIRA A N, PINTO J C, et al. Synthesis of poly(butylene succinate) using metal catalysts[J]. Polymer engineering and science, 2015, 55(8): 1889-1896. DOI: 10.1002/pen.24029.

[21]
GARIN M, TIGHZERT L, VROMAN I, et al. The influence of molar mass on rheological and dilute solution properties of poly(butylene succinate)[J]. Journal of applied polymer science, 2014, 131(20). DOI: 10.1002/app.40887.

[22]
PILATI F, MUNARI A, MANARESI P, et al. Models for the formation of poly(butylene terephthalate): effect of water on the kinetics of the titanium tetrabutylate-catalysed reactions: 3[J]. Polymer, 1985, 26(11): 1745-1748. DOI: 10.1016/0032-3861(85)90297-6.

[23]
LE ROUX E. Recent advances on tailor-made titanium catalysts for biopolymer synthesis[J]. Coordination chemistry reviews, 2016, 306: 65-85. DOI: 10.1016/j.ccr.2015.06.006.

[24]
ULRICH K T. The current status of catalysis and catalyst development for the industrial process of poly(ethylene terephthalate) polycondensation[J]. International journal of polymeric materials and polymeric biomaterials, 2001, 50(3/4): 387-394. DOI: 10.1080/00914030108035115.

[25]
王艳钗, 武荣瑞, 张天骄, 等. 钛系催化剂对聚酯缩聚反应速度和热稳定性影响的研究[J]. 聚酯工业, 2003, 16(2): 23-26. DOI: 10.3969/j.issn.1008-8261.2003.02.006.

[26]
徐涛, 王勇军, 林启松, 等. 聚丁二酸丁二醇酯熔融缩聚增黏特性[J]. 化工进展, 2024, 43(10): 5663-5670. DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2023-1642.

[27]
WU L B, MINCHEVA R, XU Y T, et al. High molecular weight poly(butylene succinate-co-butylene furandicarboxylate) copolyesters: from catalyzed polycondensation reaction to thermomechanical properties[J]. Biomacromolecules, 2012, 13(9): 2973-2981. DOI: 10.1021/bm301044f.

PMID

[28]
BI T Z, QIU Z B. Synthesis, thermal and mechanical properties of fully biobased poly (butylene-co-propylene 2,5-furandicarboxylate) copolyesters with low contents of propylene 2,5-furandicarboxylate units[J]. Polymer, 2020, 186: 122053. DOI: 10.1016/j.polymer.2019.122053.

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