2,5-呋喃二甲酸及其聚酯的制備.pdf

1、本文首先以生物基的5-羥甲基糠醛(HMF)為原料，在堿性條件下用高錳酸鉀氧化法合成2，5-呋喃二甲酸(FDCA)單體;然后以鈦酸四丁酯為催化劑，以FDCA和對(duì)苯二甲酸(PTA)為原料，按照不同的比例分別與乙二醇(EG)和1，4-丁二醇(BDO)反應(yīng)，通過直接酯化和熔融縮聚制備一系列的聚酯和共聚酯——聚2，5-呋喃二甲酸-對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PEFT)和聚2，5-呋喃二甲酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBFT）。對(duì)合成的FDCA單體進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和

2、純度的測(cè)試，對(duì)制備的一系列共聚酯PEFT、PBFT進(jìn)行了結(jié)構(gòu)、熱性能、特性粘度的測(cè)試。
　　通過用紅外光譜、1HNMR、HPLC對(duì)合成的FDCA單體進(jìn)行表征，并對(duì)影響制備FDCA的因素，如反應(yīng)時(shí)間、NaOH濃度、反應(yīng)物配比等進(jìn)行了較系統(tǒng)的條件實(shí)驗(yàn)，得出了較優(yōu)的反應(yīng)條件:NaOH溶液濃度為1.7mol/L，n（高錳酸鉀）∶n(5-羥甲基糠醛)=2.4∶1，反應(yīng)時(shí)間40min，反應(yīng)溫度25℃，2，5-呋喃二甲酸的產(chǎn)率達(dá)到54.65％，

3、純度為99.5％。
　　通過對(duì)各組分PEFT共聚酯的紅外譜圖進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，可以清晰地分辨出各個(gè)官能團(tuán)（呋喃環(huán)和苯環(huán)上的碳碳雙鍵、酯基、呋喃環(huán)）的標(biāo)志峰。再對(duì)各組分PEFT共聚酯的特性粘度、DSC、TG等性能進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn):隨著FDCA含量的增加，PEFT共聚酯的特性粘度逐漸下降;玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg增加，但是結(jié)晶溫度、熔點(diǎn)不易分辨出;熱分解溫度呈下降趨勢(shì)。
　　通過對(duì)各組分PBFT共聚酯的紅外譜圖進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，可以清晰地分辨出各

4、個(gè)官能團(tuán)（呋喃環(huán)和苯環(huán)上的碳碳雙鍵、酯基、呋喃環(huán)）的標(biāo)志峰。再對(duì)各組分PBFT共聚酯的特性粘度、DSC、TG等性能進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn):隨著FDCA含量的增加，PBFT共聚酯的特性粘度逐漸下降;冷結(jié)晶溫度Tcc增加，熱結(jié)晶溫度Tmc和熔點(diǎn)Tm下降，且變化明顯;熱分解溫度呈下降趨勢(shì)。
　　最后，將相同F(xiàn)DCA/PTA摩爾比的PEFT、PBFT共聚酯的酯化溫度、酯化時(shí)間、縮聚溫度、縮聚時(shí)間、產(chǎn)品外觀、特性粘度、熱力學(xué)溫度（玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg、