【摘 要】
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聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是以对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）为单体,通过酯化缩聚反应制备的一种芳香族热塑性聚酯,广泛用于纤维、薄膜、聚酯瓶等领域。然而,PET作为一种石油基聚酯,大量使用不仅会造成石油资源日益枯竭,还会严重危害自然环境,威胁人类生存和健康。目前,聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯（PEF）被认为是最有望代替PET的一种生物基聚酯,成为了人们重点关注和研究的对象。发泡是实现聚合物
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聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是以对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）为单体,通过酯化缩聚反应制备的一种芳香族热塑性聚酯,广泛用于纤维、薄膜、聚酯瓶等领域。然而,PET作为一种石油基聚酯,大量使用不仅会造成石油资源日益枯竭,还会严重危害自然环境,威胁人类生存和健康。目前,聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯（PEF）被认为是最有望代替PET的一种生物基聚酯,成为了人们重点关注和研究的对象。发泡是实现聚合物轻量化的重要方法,但PEF在发泡过程中表现出很强的气体阻隔性,气体发泡剂在基体中扩散速率慢,溶解度低;而且PEF价格昂贵、结晶速率慢、冲击韧性差、不易加工成型等,这些缺陷严重制约了PEF在发泡领域的应用。因此,本文以部分生物基取代的聚对苯二甲酸-2,5-呋喃二甲酸乙二醇共聚酯（PEFT）为研究对象,探究2,5-呋喃二甲酸（FDCA）共聚单元的含量对共聚酯结晶行为和发泡行为的影响,并通过调控PEFT共聚酯的结晶行为来改善发泡行为,主要研究内容如下:（1）PEFT共聚酯的结晶行为及动力学。通过研究PEFT共聚酯的结晶行为,发现随着FDCA共聚单元含量增加,共聚酯的熔融结晶变得更加困难。更进一步地,通过分别改变升降温速率和等温结晶温度研究了PEFT共聚酯的非等温结晶动力学和等温结晶动力学。结果表明,FDCA共聚单元含量和结晶条件是影响聚合物结晶动力学的两大重要因素。（2）共聚单元FDCA含量对PEFT共聚酯发泡温度窗口的影响。以高压CO2为物理发泡剂,通过固态间歇发泡法制备PEFT共聚酯发泡材料,探究共聚单元FDCA含量对PEFT共聚酯发泡温度窗口的影响。研究表明,随着共聚酯中FDCA含量增多,发泡温度窗口的上限逐渐向低温方向移动,发泡温度窗口的下限逐渐向高温方向移动,导致发泡温度窗口变得越来越狭窄。（3）利用结晶调控PEFT共聚酯的发泡行为。PEFT共聚酯结晶速率慢,熔体强度低,严重影响发泡行为和泡孔结构。因此,分别通过冷结晶和熔体等温结晶两种不同的热处理手段来改变PEFT共聚酯的结晶行为,进而调控发泡行为。研究发现,通过改变退火温度实现了PEFT共聚酯发泡材料的泡孔形貌由非均匀泡孔向微米级泡孔转变;利用熔体等温结晶的方法可以制备泡孔尺寸均匀、膨胀倍率合适的发泡材料。
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