本申请提供了一种聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法，该聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料由第一聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯；第一聚合物与助剂共混形成；所述助剂由纤维素珠或纤维素晶须经末端带有氨基的硅烷偶联剂修饰后，依次接枝第二聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯与第二聚合物形成。与现有技术相比，本发明专利技术通过共混进行改性，聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯与聚碳酸亚丙酯是具有柔性链的脂肪族线性聚合物，具有良好的柔韧性及较高的断裂伸长率，可增韧聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯及提高其抗冲击强度；通过添加助剂，可提高共混物的界面相容性，并且助剂中的纤维素珠或纤维素晶须可起到增强共混物的作用。
【技术实现步骤摘要】
—种聚2, 5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法
本专利技术属于聚酯
，尤其涉及一种聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚酯是由多元醇和多元酸缩聚而得的聚合物的总称，是一类性能优异、用途广泛的工程塑料，包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚芳酯等。其中，PET由于具有良好的成纤性、力学性能、耐磨性、抗蠕变性和电绝缘性而广泛应用于工程塑料、机械零件等的生产。 PET是以对苯二甲酸和乙二醇为原料通过缩聚反应合成的，其中，乙二醇的分子式为C2H6O2，分子量为62.07，CAS登录号为107_21_1，不仅可以通过环氧乙烷直接水合法合成，也可以通过生物发酵工艺合成，来源广泛而且价格便宜；对苯二甲酸的分子式为C8H6O4,分子量为166.13, CAS登录号为100-21-0，虽然对苯二甲酸是产量最大的二元羧酸，但是对苯二甲酸是一种依赖石油资源的化工产品，不仅价格昂贵，而且随着石油资源的日益枯竭，对苯二甲酸的产量也会受到限制。因此，寻求基于可再生资源的二元酸代替对苯二甲酸制备结构和性能与PET相当的聚酯成为研究热点之一。 2，5_咲喃二甲酸的英文名称为2，5-Furandicarboxylic acid,简称为FDCA,分子式为C6H4O5，分子量为156.09，CAS登录号为3238-40-2，是一种来源广泛的化合物，可以可再生资源为初始原料制备，如有以下两种方法:(I)广泛存在于蜂蜜、水果、根类蔬菜等食品中的果糖经脱水形成5 -羟甲基糠醛，50羟甲基糠醛经氧化后得到2，5-呋喃二甲酸；(2)广泛存在于乳制品、甜菜、天然树脂等物质中的半乳糖、半乳糖醇或半乳糖醛经硝酸氧化生成半乳糖二酸，半乳糖二酸与溴化氢反应得到2，5-呋喃二甲酸。 聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)是基于可再生资源2，5_呋喃二甲酸及乙二醇形成的聚酯，具有良好的热学性能和力学性能，且其性能可与聚对苯二甲酸乙二醇酯相媲美，具有替代PET的潜质，同时也具有向生物材料、医用材料等方面发展的潜力，但是PEF易脆，这将会限制其的广泛应用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法，该聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料具有较好的力学性能。 本专利技术提供了一种聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料，由以下组分通过共混形成: 第一聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯100重量份； 第一聚合物5~50重量份； 助剂2~15重量份； 所述助剂由载体经末端带有氨基的硅烷偶联剂修饰后，依次接枝第二聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯与第二聚合物形成；所述载体为纤维素珠或纤维素晶须； 所述第一聚合物与第二聚合物各自独立地选自聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯与聚碳酸亚丙酯中的一种或多种。 优选的，所述第一聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯的比浓粘度为0.8~1.3dL/g。 优选的，所述第一聚合物的重均分子量大于1X104。 优选的，所述第二聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯与第二聚合物的重均分子量各自独立地为IXlO3~IX 14。 优选的，所述纤维素珠的粒径为20~100 μ m。 优选的，所述纤维素晶须的三维结构中至少一维在O~100 nm之间。 本专利技术还提供了一种聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料的制备方法，包括: 将100重量份的第一聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯、5~50重量份的第一聚合物与2~15重量份的助剂混合挤出，得到聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料； 所述助剂由载体经末端带有氨基的硅烷偶联剂修饰后，依次接枝第二聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯与第二聚合物形成；所述载体为纤维素珠或纤维素晶须； [0021 ] 所述第一聚合物与第二聚合物各自独立地选自聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯与聚碳酸亚丙酯中的一种或多种。 本专利技术还提供了一种聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料的制备方法，包括: 将100重量份的第一聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯、5~50重量份的第一聚合物、2~15重量份的助剂与第一有机溶剂混合，加入沉淀剂析出，得到聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料； 所述助剂由载体经末端带有氨基的硅烷偶联剂修饰后，依次接枝第二聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯与第二聚合物形成；所述载体为纤维素珠或纤维素晶须； 所述第一聚合物与第二聚合物各自独立地选自聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯与聚碳酸亚丙酯中的一种或多种。 本专利技术还提供了一种助剂，由载体经末端带有氨基的硅烷偶联剂修饰后，依次接枝第二聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯与第二聚合物形成； 所述载体为纤维素珠或纤维素晶须； 所述第二聚合物选自聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯与聚碳酸亚丙酯中的一种或多种。 本专利技术还提供了一种助剂的制备方法，包括: A)将载体、末端带有氨基的硅烷偶联剂、油酸与第二有机溶剂混合，加热反应，得到表面修饰的纤维素珠或纤维素晶须； B)将所述表面修饰的纤维素珠或纤维素晶须、四氯乙烷、二甲酰氯与第二聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯混合，加热反应后，加入第二聚合物，继续反应后，得到助剂； 所述载体为纤维素珠或纤维素晶须； 所述第二聚合物选自聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯与聚碳酸亚丙酯中的一种或多种。 本专利技术提供了一种聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法，该聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料由第一聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯100重量份；第一聚合物5~50重量份与助剂2~15重量份共混形成；所述助剂由载体经末端带有氨基的硅烷偶联剂修饰后，依次接枝第二聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯与第二聚合物形成；所述载体为纤维素珠或纤维素晶须；所述第一聚合物与第二聚合物各自独立地选自聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯与聚碳酸亚丙酯中的一种或多种。与现有技术相比，本专利技术通过将聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯与聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯与聚碳酸亚丙酯中的一种或多种共混进行改性，聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯与聚碳酸亚丙酯是具有柔性链的脂肪族线性聚合物，具有良好的柔韧性及较高的断裂伸长率，可增韧聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯及提高其抗冲击强度；同时，通过添加助剂，可提高共混物的界面相容性，并且助剂中的纤维素珠或纤维素晶须可起到增强共混物的作用，从而使聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料的力学性能得到提闻。 实验结果表明，本专利技术制备得到的聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料的断裂伸长率可达200%,抗冲击强度可达470J/m。 【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。 图1为本专利技术助剂的制备流程示意图。 【具体实施方式】 下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚2,5‑呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于，由以下组分通过共混形成：第一聚2,5‑呋喃二甲酸乙二醇酯 100重量份；第一聚合物 5～50重量份；助剂 2～15重量份；所述助剂由载体经末端带有氨基的硅烷偶联剂修饰后，依次接枝第二聚2,5‑呋喃二甲酸乙二醇酯与第二聚合物形成；所述载体为纤维素珠或纤维素晶须；所述第一聚合物与第二聚合物各自独立地选自聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯与聚碳酸亚丙酯中的一种或多种。
【技术特征摘要】
1.一种聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于，由以下组分通过共混形成: 第一聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯100重量份； 第一聚合物5~50重量份； 助剂2~15重量份； 所述助剂由载体经末端带有氨基的硅烷偶联剂修饰后，依次接枝第二聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯与第二聚合物形成；所述载体为纤维素珠或纤维素晶须； 所述第一聚合物与第二聚合物各自独立地选自聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯与聚碳酸亚丙酯中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于，所述第一聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯的比浓粘度为0.8~1.3dL/g。3.根据权利要求1所述的聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于，所述第一聚合物的重均分子量大于IX104。4.根据权利要求1所述的聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于，所述第二聚2，5-呋喃二甲 酸乙二醇酯与第二聚合物的重均分子量各自独立地为IX 13~IX 104。5.根据权利要求1所述的聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于，所述纤维素珠的粒径为20~100 μ m。6.根据权利要求1所述的聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于，所述纤维素晶须的三维结构中至少一维在O~100 nm之间。7.—种聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料的制备方法，其特征在于，包括: 将100重量份的第一聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯、5~50重量份的第一聚合物与2~15重量份的助剂混合挤出，得到聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料； 所述助剂由载体经末端带有...
【专利技术属性】
技术研发人员：周光远，姜敏，陈英，张强，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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