【摘 要】
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本文主要研究聚醚酯多嵌段共聚物中结构和性能之间的关系。通过开环-缩合级联聚合（PROP）法制备了基于聚四氢呋喃（PTMO）和聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）的（PBT-b-PTMO-b-PBT）n多嵌段共聚物,研究其化学结构对微相分离结构以及相应的力学性能的影响。通过工业上常用的无规熔融缩聚法合成了公斤级的基于PTMO和对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的无规多嵌段共聚物（PET-b-PTMO）n,研究其
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本文主要研究聚醚酯多嵌段共聚物中结构和性能之间的关系。通过开环-缩合级联聚合（PROP）法制备了基于聚四氢呋喃（PTMO）和聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）的（PBT-b-PTMO-b-PBT）n多嵌段共聚物,研究其化学结构对微相分离结构以及相应的力学性能的影响。通过工业上常用的无规熔融缩聚法合成了公斤级的基于PTMO和对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的无规多嵌段共聚物（PET-b-PTMO）n,研究其化学结构与机械性能之间的关系。通过建立聚醚酯多嵌段共聚物中的构效关系,实现对其性能的调控。具体研究内容如下:（1）以PTMO二醇为大分子引发剂,环状寡聚对苯二甲酸丁二醇酯（COBTs）为单体合成了一系列嵌段数目不同、聚酯含量不同的（PBT-b-PTMO-b-PBT）n聚醚酯多嵌段共聚物。通过粘度测试和定量核磁测试表征了共聚物的组成结构和相对分子质量。热重分析（TGA）结果表明共聚物具有较好的热稳定性且几乎不随聚酯体积分数的改变而变化。差示扫描量热仪（DSC）测试结果表明多嵌段共聚物中聚酯嵌段的熔融温度、结晶温度和结晶度随着聚酯体积分数的升高而升高,而聚醚软段的结晶和熔融温度则随其含量的减少而略有下降。小角X射线散射和高分辨透射电子显微镜实验发现随着聚酯体积分数的升高,共聚物的相分离尺度减小;当聚酯体积分数相同时,具有高嵌段数目的共聚物样品显示出更小尺寸的相分离结构。对共聚物机械性能的研究发现,当共聚物分子量类似时,随着聚酯段体积分数的升高,共聚物的杨氏模量和拉伸强度明显升高,而断裂伸长率显著降低;当共聚物聚酯部分体积分数一定时,随着嵌段数目的上升,共聚物的在保持杨氏模量基本不变的情况下,断裂强度和断裂伸长率显著升高。（2）通过工业适用的无规熔融缩聚法合成了公斤级的聚酯含量不同（25%～50%）的（PET-b-PTMO）n多嵌段共聚物,研究聚醚酯弹性体中的结构与性能关系。利用粘度和定量核磁测试表征了共聚物的组成结构和相对分子质量,发现其粘分子量均在60 kg mol-1左右。DSC结果表明共聚物中PET段的结晶和熔融温度随其含量的增加而上升。拉伸测试结果表明上述样品都具有良好的弹性,其断裂应力可达11 MPa以上,断裂伸长率达到300%。随着PET段含量的增加,共聚物样品的杨氏模量和断裂强度都有所增加,而断裂伸长率有明显下降。共聚物在100%形变率下经历100次拉伸循环后,其形变回复率可达60%-82%。整体而言,聚酯体积分数的升高会使共聚物的回复性能下降,聚酯含量较低的共聚物具有优异的回复性能。
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