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为拓展聚丁二酸丁二醇酯(Poly(butylene succinate),简称PBS)的应用,改善PBS的结晶度高、降解速率低、延展性差等缺点,可以采用共聚改性的方法,通过掺入共聚单体来改变材料的组成与性能,为PBS的进一步开发利用奠定理论基础。本文采用熔融缩聚的方法,将1,4-环己烷二甲酸(CHDA)、异山梨醇(IS)、2,5-呋喃二甲酸(FDCA)三种单体分别与1,4-丁二酸(SA)、1,4-丁二醇(BDO)共聚制备了聚(丁二酸丁二醇酯-co-1,4-环己烷二甲酸丁二醇酯)(PBCS)、聚(丁二酸丁二醇酯-co-丁二酸异山梨醇酯)(PBIS)、聚(丁二酸丁二醇酯-co-2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯)(PBFS)三种系列的共聚酯,并系统地研究了三种系列共聚酯的结构与性能。PBCS、PBIS、PBFS三种系列共聚酯的结晶熔融行为和非等温结晶动力学研究表明:由于分子链结构的规整性降低,与PBS相比,各共聚酯的结晶性能发生较大变化。随着CHDA、IS、FDCA三种单体加入量的增加,三系列共聚酯的熔点和结晶温度均有规律地降低,并且共聚酯的相对结晶度也逐渐降低;同时,随着三种单体加入量的增加,三系列共聚酯的半结晶时间变长,结晶速率变小。PBCS、PBIS、PBFS三种系列共聚酯的形态结构和力学性能研究结果表明:CHDA、IS、FDCA三种单体的加入,各系列共聚酯韧性均有不同程度的提高,但拉伸强度有一定程度地降低;冲击强度提高的同时,共聚酯的断裂伸长率增加尤为突出,最大断裂伸长率分别为1155%、717%、1011%;纯PBS的断裂方式为脆性断裂,而三系列共聚酯的断裂方式随相应单体增加逐渐转变为韧性断裂。PBCS、PBIS、PBFS三种系列共聚酯的热性能研究表明:随着CHDA、IS、FDCA三种单体加入量的增加,共聚酯都具有较高的热稳定性;在氮气气氛中,共聚酯的热分解反应为一级反应,三种单体的加入均能相应提高共聚酯的热分解活化能。PBCS、PBIS、PBFS三种系列共聚酯的动态力学和旋转流变性能研究结果表明:在玻璃态向高弹态转变时,随着CHDA、IS、FDCA三种单体加入量的增加,共聚酯的储能模量降低,损耗模量先增加后降低,同时玻璃化转变温度逐渐升高;在粘流态时,随着三种单体加入量的增加,相应系列共聚酯的黏度逐渐减小。PBCS系列共聚酯的土壤老化结果表明:随着土埋时间的延长,共聚酯发生一定程度的降解,且随着CHDA加入量的增加,相应共聚酯表现出更好的降解性能。在相同投料配比的情况下,PBCS、PBIS、PBFS三种系列共聚酯间的比较发现:(1)分子量方面,PBIS系列共聚酯的分子量最小;(2)力学性能方面,PBIS系列共聚酯的冲击强度最小,拉伸强度最低,PBFS系列共聚酯次之,PBCS系列共聚酯最强;(3)热稳定性能方面,三种系列共聚酯都具有较高的热稳定性;(4)热力学性能方面,IS、FDCA两种单体对PBS基共聚酯的分子链规整性影响较大,相对于纯PBS,随着两种单体加入量的增多,相应共聚酯的熔点、结晶温度与玻璃化温度变幅较大。其中,当IS物质的量投料比为16.5%,共聚酯的玻璃化转变温度由-22.1℃(纯PBS)到0.2℃,当FDCA投料比为13.5%,共聚酯的玻璃化转变温度由-23.7℃(纯PBS)到-3.5℃,此时两种共聚酯仍具有良好的力学性能。