生物基PEF的合成及其等温结晶动力学研究

以生物基2,5-呋喃二甲酸二甲酯(DMFD)和乙二醇(EG)为原料,乙二醇锑为催化剂,利用酯交换法制备了生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)。研究了生物基PEF的结构及热稳定性和结晶性能,应用等温结晶动力学研究了生物基PEF的结晶行为。结果表明:当DMFD与EG的摩尔比为1.8时,酯交换和缩聚反应最佳,核磁共振氢谱和傅里叶变换红外光谱测试结果表明合成的物质为目标产物PEF;生物基PEF具有与石油基聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯相似的热稳定性,但其玻璃化转变温度(T_g)为90.7℃大于石油基PET的T_g,熔点(T_m)为211.6℃低于石油基PET的T_m;生物基PEF的等温结晶动力学研究表明,在150～170℃时,其Avrami指数为2.21～2.54,结晶度为20.8%～27.7%,结晶速率常数为(4.40～32.00)×10~(-3),表观活化能为43.98 kJ/mol,其中,165℃进行保温冷结晶时,生物基PEF结晶速率达到最大,但与石油基PET相比,生物基PEF结晶速率很慢。