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热塑性聚醚酯弹性体（TPC-EE）是被称为"第三代橡胶"的热塑性弹性体（TPE）中动态力学性能和耐热性最好的种类。TPC-EE通常是由聚酯硬链段和聚醚酯软链段的交互嵌段的共聚物组成,其在-50℃～120℃温度范围内表现出类似硫化橡胶的优异弹性,当升温至聚酯硬链段熔点以上时又可以熔融成型加工。TPC-EE的多相聚集态结构通常由提供高弹性作用的处于无定形态的连续相和分散在连续相中起到热可逆的物理交联点作用的结晶微区组成。结晶微区由聚酯硬链段组份构成,而连续相由聚醚酯软链段组份和未结晶的聚酯硬链段组份混合形成。同样源于TPC-EE的多相聚集态结构,传统TPC-EE（对苯二甲酸-1,4-丁二醇-聚四亚甲基醚共聚物,P4GT-PTMOT）由于硬链段组份（P4GT）形成的结晶微区严重影响了光线的传播,使其透光率小于80%,视觉上呈现为不透明的乳白色或乳黄色,这极大限制了 TPC-EE在对透明性要求较高的药品、食品或化妆品的包装方面的应用。基于光线在多相高分子材料中传播的理论模型及高分子物理和化学的相关理论,通过分子链结构设计,提出以新型饱和的或体积大的结构单元取代部分或全部的传统聚酯硬链段中的不饱和或体积较小的结构单元,进而提高硬链段的成核速率,改变硬链段结晶微区的折光指数和晶粒尺寸,使TPC-EE透光率增加,得到力学性能可调控的新型透明 TPC-EE。本论文研究的主要创新点有:（1）使用锗系催化体系,采用1,4-环己烷二甲醇（CHDM）取代 1,4-丁二醇（BDO）,合成不同 PCHMT 含量的 P（4GT-co-CHMT）-b-PTMOT 透明 TPC-EE;（2）在CHDM取代BDO基础上,同时使用1,4-环己烷二甲酸（CHDA）取代对苯二甲酸（PTA）,合成不同硬度的PCCD-PTMOD新型透明TPC-EE;（3）以合成的透明PCCD-PTMOD为基体树脂,加入苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物（SEBS）或聚碳酸酯（PC）,熔融共混制备出超低硬度和超高硬度的新型透明TPC-EE合金。论文的主要研究内容和结果有:（1）以邻苯二甲酸二甲酯（DMP）取代部分对苯二甲酸二甲酯（DMT）,及BDO和羟基封端的聚四亚甲基醚（PTMO）为主要原料,通过常压酯交换反应-真空缩聚反应的两步法工艺合成共聚硬链段为P（4GT-co-4GP）,软链段为PTMOT的新型TPC-EE。研究钛系催化体系,锗系催化体系和钛-硅复合催化体系对合成TPC-EE结构和性能的影响。三种催化体系的主要差异表现在:锗系催化体系反应活性相对较低,高温高真空缩聚时间需要59min,而钛系只需要29min。但锗系催化体系在光学性能方面表现出较大的优势,69%的透光率明显好于钛系催化体系的52%和钛-硅复合催化体系的55%。在后续合成透明TPC-EE的研究中采用锗系催化体系。（2）采用CHDM取代BDO,和DMT、PTMO为主要原料,使用锗系催化体系通过常压酯交换反应-真空缩聚反应的两步法工艺合成共聚硬链段为P（4GT-co-CHMT）,软链段为PTMOT的新型TPC-EE。研究PCHMT含量对P（4GT-co-CHMT）-b-PTMOT结构和性能的影响。当固定软链段PTMOT的质量含量为40%时,TPC-EE的硬度为邵氏54D±3D。随共聚硬链段P（4GT-Co-PCHMT）中PCHMT含量的从0增加到60%时,样品的透光率从53%提高到88%。出现此现象的原因是PCHMT链段具有很快的结晶成核速率和很慢的结晶生长速率,随PCHMT含量增加,共聚硬链段的成核数量增加,PCHMT成核后限制了 P4GT的运动,使共聚硬链段的结晶生长变慢,最终使硬链段结晶微区的数量增加,晶粒尺寸减小,同时使折光指数向软链段靠近;光学性能的实验结果表明使用CHDM取代BDO是提高TPC-EE透光率的有效方法。当全部使用CHDM取代BDO合成PCHMT-PTMOT时,随硬链段PCHMT含量从40%增加到80%时,TPC-EE的硬度从邵氏42D提高到69D,结晶度从15.2%增加到19.8%。同时样品的透光率先从66%提高到89%然后又降低至71%,在PCHMT含量为60%时出现最高点。随PCHMT含量增加而透光率先增后降的原因是由于硬链段PCHMT的成核速度快,晶体生长速率慢。在PCHMT用量小于60%,随PCHMT含量增加,成核数量增加,而PCHMT链段在快速成核后形成的微晶晶粒起到物理交联点的作用限制了整个分子链的运动,晶体生长受限,晶粒尺寸不能变大,使TPC-EE具有较高的透光率。但当PCHMT用量超过60%时,一方面随PCHMT用量增加而增大的成核数占总成核数的比例增加很小,另一方面PCHMT链段的分布密度已经足够大,自由的PCHMT链段很容易接触到已经成核的晶体,使晶体生长尺寸变大,导致透光率下降。所以综合性能最佳的样品是PCHMT60-PTMOT40,其透光率为89%,硬度为45D,拉伸强度为39.2MPa,断裂伸长率为693%。（3）在CHDM取代BDO基础上,同时使用CHDA取代PTA,研究CHDA和CHDM反应形成的硬链段PCCD的含量对新型TPC-EE结构和性能的影响。合成的PCCD-PTMOD新型TPC-EE分子链为全饱和结构,表现出极佳的透明性和良好的力学性能,PCCD60-PTMOD40样品硬度为邵氏55D,拉伸强度为22.9MPa,断裂伸长率为935%,透光率为93%。研究发现随硬链段PCCD的含量从70%降低到40%时,TPC-EE的硬度从62D降低到34D,结晶度从19.5%降低到14.1%。而PCCD-PTMOD的透光率也出现先从75%增加到93%然后降低至65%山峰状变化规律,在PCCD含量为60%时有极大值93%。分析透光率表现出山峰状变化趋势的原因在于,PCCD链段和PCHMT链段的作用类似,PCCD硬链段的成核速度快同时晶体生长速率慢。当PCCD含量保持在60%以上时,随PCCD含量减少,一方面成核数量减少,但总成核数目仍然很大,另一方面PCCD链段的分布密度变小,自由的PCCD链段变得不容易被已经成核的晶体捕捉,使晶体生长变慢,宏观上透光率提高。当PCCD含量降低到60%以下时,随PCCD含量降低,成核数量减小的比例增大,自由分布的硬链段数目增加,使晶体生长几率变大,导致TPC-EE的透光率下降。（4）以合成的透明PCCD-PTMOD为基体树脂（t-TPC-EE）,熔融共混加入SEBS或PC,制备透明高分子合金。在t-TPC-EE/PC合金材料的研究中,利用PC和PCCD良好的相容性,解决了合成高硬度t-TPC-EE透光率较差的问题,提高了 t-TPC-EE的强度和硬度,硬度为邵氏75D的TPC-EE合金具有86%的透光率,48MPa的拉伸强度和380%的断裂伸长率。在t-TPC-EE/SEBS高分子合金的研究中,利用SEBS和PTMOD之间的相容性,解决了不能直接合成低硬度t-TPC-EE的问题,硬度为邵氏25D（80A）的合金透过率为82%,拉伸强度为23MPa,断裂伸长率为550%。综上所述,本课题组基于光线在多相多组分高分子中的传播模型,通过构建引入新型饱和的、体积较大的结构单元取代TPC-EE分子链中不饱和的、体积小的结构单元,成功合成出系列综合性能优异的透明TPC-EE,研究了催化体系、配方组成等对透明TPC-EE各项性能的影响作用,分析了透光率变化的原因。并进一步用熔融共混的方法,扩展透明TPC-EE的硬度范围,制备出硬度从25D～75D范围内的透明TPC-EE合金。透明TPC-EE可广泛应用于药品、食品或化妆品等制品的包装。本论文为新型透明TPC-EE的制备及其结构和性能的关系提供了重要的科学数据,因此具有一定的理论和应用价值。