生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯（PEF）具有高玻璃化温度、机械强度及气体阻隔性,在工程材料及食品包装等领域应用前景广阔。但PEF的拉伸韧性差、抗冲击强度低,并且在合成过程中易发生醚化副反应生成2,5-呋喃二甲酸二甘醇酯链节（DF）。近年来致力于改善PEF韧性的研究工作往往以共聚改性为主,但通常需添加高含量的共聚单体才实现明显的增韧效果,并产生增韧后玻璃化温度（Tg）、机械强度和气体阻隔性大幅下降的问题。因此,针对上述难点,本文选择不同结构的共聚单体,通过酯交换/酯化-熔融缩聚法制备一系列不同组成的生物基PEF无规共聚酯,充分考察其结构与性能的关系,并重点研究其结构与组成对热性能、机械性能和气体阻隔性的影响,以开发高阻隔性、高韧性,且具有实用价值的高性能生物基PEF新材料。本文首先以二甘醇（DEG）为共聚单体,采用酯化-熔融缩聚法制备了全组成范围的高分子量聚（2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯-co-二甘醇酯）（PEDF）无规共聚酯。DEG的引入有利于提高特性黏数[η]。PEDF共聚物是无定形聚合物,共聚酯的玻璃化温度（Tg）、拉伸强度及杨氏模量和氧气、水汽阻隔性随φDF的增加呈下降趋势。φDF≤25 mol%的PEDF共聚酯具有与瓶级PET相当或更高的Tg（≥75℃）。与脆性材料PEF相比,含78 mol%DF链节的PEDF共聚酯可实现拉伸“脆-韧”转变,但高含量φDF既不提高也不降低冲击性能。全组成范围内的PEDF共聚物的O2阻隔性均高于PET。其次,以2,5-噻吩二甲酸（ThDCA）为共聚单体,通过酯交换/酯化-熔融共缩聚法制备了不同组成的高分子量的聚（2,5-呋喃二甲酸-co-2,5-噻吩二甲酸乙二醇酯）（PEFTh）。无规共聚酯的Tg随共聚物组成（φETh）的增加而逐渐降低。φETh≥50 mol%的PEFTh共聚酯的Tg均高于瓶级PET（≥75℃）。PEFTh无规共聚物均为无定形聚合物。相对于脆性材料PEF,19-29 mol%的φEETh具备改善PEF拉伸韧性的作用,断裂伸长率可提高至PEF的3-5倍,同时具有很高的杨氏模量（3.3 vs.3.2 GPa）和力学强度（92-96 vs.87 MPa）,并且ETh单元不会对PEF聚酯的阻氧性能产生明显的影响（5.0-5.4 vs.5.9 barrer）,但进一步提高φEth（39 mol%）的PEFTh又呈现脆性断裂行为。最后,为了进一步提高PEF的拉伸韧性,且保持气体阻隔性,以间苯二甲酸（IPA）为共聚单体,通过酯化-熔融缩聚法合成了一系列组成的高分子量聚（2,5-呋喃二甲酸-co-间苯二甲酸乙二醇酯）（PEFI）无规共聚酯,共聚酯具有较高特性黏数[η]（0.83-1.10 dL/g）。PEFI无规共聚物均为无定形聚合物。φEI≤50 mol%的PEFI共聚酯的Tg均高于瓶级PET（≥75℃）。12-30 mol%的φEI对PEF的拉伸韧性具有改善效果。φEI=20-30 mol%时,PEFI共聚酯的断裂伸长率提高至PEF的27倍,并且拉伸模量（3.3 vs.3.2 GPa）和屈服强度（107 vs.87 MPa）同步提高,但与PEFTh相似,进一步提高φEI的PEFI40又呈现脆性断裂行为。PEFI共聚酯的氧气阻隔性能随着φEI的增加逐渐降低,且降幅明显大于同组成的PEFTh。值得注意的是,φEI为20 mol%的PEFI共聚酯是一种兼具优异的拉伸强度、模量和韧性且较好保持高玻璃化温度和气体阻隔性的PEF基新材料。综合来看,在热转变性能方面,上述三个增韧共聚体系仅PEFTh、PEFI最大限度保持较高的玻璃化温度,而在力学性能方面,以芳香二元酸为共单体合成的PEFTh10-29和PEFI12-30均具有高于PEF的拉伸强度和断裂伸长率。以IPA为共单体的PEFI20-30的增韧效果显然是最好的,是一种兼具优异的拉伸强度、模量和韧性,同时较好保持高玻璃化温度和气体阻隔性的PEF基新材料。