CN104072954A - 一种聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
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。
Description
技术领域
本发明属于聚酯技术领域，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。
背景技术
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-呋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：(1)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。
发明内容
有鉴于此，本发明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。
本发明提供了一种聚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1×104。
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1×103～1×104。
优选的，所述纤维素珠的粒径为20～100μm。
优选的，所述纤维素晶须的三维结构中至少一维在0～100 nm之间。
本发明还提供了一种聚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；
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。
本发明还提供了一种聚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。
本发明还提供了一种助剂，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。
本发明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。
本发明提供了一种聚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，本发明通过将聚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高。
实验结果表明，本发明制备得到的聚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发明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发明的实施例，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为本发明助剂的制备流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种助剂，该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。
其中，本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。
所述纤维素珠为本领域技术人员熟知的纤维素珠即可，并无特殊的限制，本发明中优选其粒径20～100μm，更优选为30～80μm，再优选为40～60μm；所述纤维素晶须为本领域技术人员熟知的纤维素晶须即可，并无特殊的限制，本发明中优选纤维素晶须的三维结构中至少一维在0～100nm之间，更优选其中一维在0～100nm之间；所述末端带有氨基的硅烷偶联剂为本领域技术人员熟知的硅烷偶联剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为3-氨基丙基三乙氧基硅烷和/或3-氨丙基三甲氧基硅烷；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种独立地优选为1×103～1×104。
本发明还提供了一种上述助剂的制备方法，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。
其中，所述纤维素珠、纤维素晶须、末端带有氨基的硅烷偶联剂、第二聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯与第二聚合物均同上所述，在此不再赘述。
将纤维素珠或纤维素晶须、末端带有氨基的硅烷偶联剂与第二有机溶剂混合。所述末端带有氨基的硅烷偶联剂的用量优选为纤维素珠或纤维素晶须质量的1％～40％，更优选为10％～40％，再优选为10％～30％；所述第二有机溶剂为本领域技术人员熟知的有机溶剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为甲苯。本发明此步骤中优选还加入稳定剂。所述稳定剂为本领域技术人员熟知的稳定剂即可，并无特殊的限制，优选为油酸；所述稳定剂的质量优选为纤维素珠或纤维素晶须质量的10％～50％，更优选为20％～30％。
按照本发明，所述混合优选为快速搅拌或超声分散；混合的时间优选为20～40min，更优选为30min。
混合后，加热反应。所述加热反应的温度优选为70℃～110℃，更优选为80℃～100℃，再优选为90℃；所述加热反应的时间优选为200～600min，更优选为300～500min，再优选为400～450min。
按照本发明，加热反应后，优选还包括旋转蒸发，洗涤与过滤，得到表面修饰的纤维素珠或纤维素晶须。
为防止修饰过程中产生其他副反应，步骤A)中混合与加热反应优选在惰性气体保护的条件下进行；所述惰性气体为本领域技术人员熟知的惰性气体即可，并无特殊的限制，本发明中优选为氮气。
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，进行加热反应。此步骤优选按照以下加料顺序进行：先将四氯乙烷与二甲酰氯混合后，加热，然后加入表面修饰的纤维素珠或纤维素晶须，进行第一次反应，再加入第二聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯进行第二次反应。其中，所述第二聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯的添加量优选为纤维素珠或纤维素晶须质量的10％～100％，更优选为20％～80％，再优选为35％～70％；所述加热的温度优选为30℃～50℃，更优选为40℃；所述第一次反应的时间优选为3～5h，更优选为4h；所述表面修饰的纤维素珠或纤维素晶须优选以四氯甲烷分散液的形式进行滴加；所述第二次反应的时间优选为3～5h，更优选为4h。
然后，加入第二聚合物，继续反应，该反应的时间优选为3～5h，更优选为4h；所述第二聚合物的质量优选为纤维素珠或纤维素晶须质量的10％～100％，更优选为更优选为20％～80％，再优选为35％～70％。
按照本发明继续反应后，优选还进行过滤，洗涤后得到助剂。所述洗涤优选采用甲醇。当原料为纤维素珠时，该助剂的制备流程示意图如图1所示，其中A为纤维素珠，B为聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)，C为聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己内酯(PCL)或聚碳酸亚丙酯(PPC)。
本发明提供了一种聚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。
其中，所述助剂同上所述，在此不再赘述；本发明对其他原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。
所述第一聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯的比浓粘度优选为0.8～1.3dL/g，更优选为0.9～1.2dL/g，再优选为0.9～1.1dL/g。
所述第一聚合物的含量优选为10～40重量份，更优选为10～30重量份，再优选为10～20重量份；所述第一聚合物为聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯与聚碳酸亚丙酯中的一种或多种，此三种聚合物均为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。所述第一聚合物为本领域技术人员熟知的聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯与聚碳酸亚丙酯即可，并无特殊的限制，本发明中优选第一聚合物的重均分子量大于1×104。
本发明5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料中所述助剂的含量优选为3～10重量份，更优选为5～10重量份。助剂的作用在于提高共混物的界面相容性，其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。
本发明通过将聚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高。
实验结果表明，本发明制备得到的聚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。
本发明还提供了一种上述聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料的制备方法，该方法采用熔融共混的方法，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；
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。
其中，所述第一聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯、第一聚合物与助剂均同上所述，在此不再赘述。
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；其中所述挤出的温度优选为200℃～240℃；所述挤出的方法为本领域技术人员熟知的挤出方法即可，并无特殊的限制，本发明优选采用双螺杆挤出。
本发明还提供了另一种采用共沉淀的方法制备上述2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料的方法，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。
其中，所述第一聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯、第一聚合物与助剂均同上所述，在此不再赘述。
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；所述第一有机溶剂为本领域技术人员熟知的可同时溶解聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯与第一聚合物的有机溶剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为邻氯苯酚、四氯乙烷与三氟醋酸中的一种或多种，更优选为邻氯苯酚与四氯乙烷混合液、邻氯苯酚或三氟醋酸；所述有机溶剂的添加量优选使混合后得到的混合液固含量为1％～10％，更优选为2％～8％，再优选为4％～6％。
混合后，加入沉淀剂析出，所述沉淀剂为本领域技术人员熟知的可使聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯与第一聚合物共沉淀的溶剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为甲醇、乙醚、乙醇与丙酮中的一种或多种，更优选为甲醇、乙醚、乙醇或丙酮；所述沉淀剂的用量优选为混合液体积的5～15倍，更优选为8～13倍。
析出后，优选还进行过滤干燥，得到聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法进行详细描述。
以下实施例中所用的试剂均为市售。
实施例1
1.1在反应器中，加入干燥的粒径为20～100μm的纤维素珠、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、油酸(纤维素珠质量的20％)与200ml甲苯，3-氨基丙基三乙氧基硅烷的质量为纤维素珠质量的20％，通入氮气作为保护气体，快速搅30min后，加热至90℃，继续搅拌反应420min，将反应产物分散液通过旋转蒸发，固体洗涤和过滤后，得到表面修饰的纤维素珠。
1.2将四氯乙烷和过量的二甲酰氯加至反应器中，加热至40℃，在其中滴加1.1中得到的表面修饰的纤维素珠的四氯乙烷分散液，反应4h，再滴加重均分子量为1×103～1×104的聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯四氯乙烷溶液(聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯的质量为纤维素珠质量的30％)，继续反应4h后，滴加重均分子量为1×103～1×104的聚丁二酸丁二醇酯四氯乙烷溶液(聚丁二酸丁二醇酯的质量为纤维素珠质量的30％)，反应4h，沉淀过滤，并用甲醇洗涤三次，得到助剂。
1.3将100重量份比浓粘度为0.98dL/g的聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯、10重量份的聚丁二酸丁二醇酯与5重量份的1.2中得到的助剂在高速混合器中混合10～15min，然后加入双螺杆挤出机，转速为100转/分钟，挤出温度为220℃，充分塑化、熔融、挤出、拉条、切粒，得到聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料。
对1.3中得到的聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料进行力学性能测试，得到结果见表1。
实施例2
将100重量份比浓粘度为0.98dL/g的聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯、20重量份的聚丁二酸丁二醇酯与5重量份的实施例1中得到的助剂在高速混合器中混合10～15min，然后加入双螺杆挤出机，转速为100转/分钟，挤出温度为220℃，充分塑化、熔融、挤出、拉条、切粒，得到聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料。
对实施例2中得到的聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料进行力学性能测试，得到结果见表1。
实施例3
将100重量份比浓粘度为0.98dL/g的聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯、20重量份的聚丁二酸丁二醇酯与8重量份的实施例1中得到的助剂在高速混合器中混合10～15min，然后加入双螺杆挤出机，转速为100转/分钟，挤出温度为220℃，充分塑化、熔融、挤出、拉条、切粒，得到聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料。
对实施例3中得到的聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料进行力学性能测试，得到结果见表1。
实施例4
4.1在反应器中，加入干燥的纤维素晶须(其中有一维在0～100nm之间)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、油酸(纤维素晶须质量的20％)与200ml甲苯，3-氨基丙基三乙氧基硅烷的质量为纤维素晶须质量的20％，通入氮气作为保护气体，快速搅30min后，加热至90℃，继续搅拌反应420min，将反应产物分散液通过旋转蒸发，固体洗涤和过滤后，得到表面修饰的纤维素晶须。
4.2将四氯乙烷和过量的二甲酰氯加至反应器中，加热至40℃，在其中滴加4.1中得到的表面修饰的纤维素晶须的四氯乙烷分散液，反应4h，再滴加重均分子量为1×103～1×104的聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯四氯乙烷溶液(聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯的质量为纤维素晶须质量的30％)，继续反应4h后，滴加重均分子量为1×103～1×104的聚丁二酸丁二醇酯四氯乙烷溶液(聚丁二酸丁二醇酯的质量为纤维素晶须质量的30％)，反应4h，沉淀过滤，并用甲醇洗涤三次，得到助剂。
4.3将100重量份比浓粘度为0.98dL/g的聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯、20重量份的聚丁二酸丁二醇酯与5重量份的4.2中得到的助剂在高速混合器中混合10～15min，然后加入双螺杆挤出机，转速为100转/分钟，挤出温度为220℃，充分塑化、熔融、挤出、拉条、切粒，得到聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料。
对实施例4中得到的聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料进行力学性能测试，得到结果见表1。
比较例1
将100重量份比浓粘度为0.98dL/g的聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯与20重量份的聚丁二酸丁二醇酯在高速混合器中混合10～15min，然后加入双螺杆挤出机，转速为100转/分钟，挤出温度为220℃，充分塑化、熔融、挤出、拉条、切粒，得到聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料。
对比较例1中得到的聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料进行力学性能测试，得到结果见表1。
表1聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料力学性能测试结果
由表1可看出，通过加入第一聚合物与助剂可以提高聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯复合材料的断裂伸长率和抗冲击强度。
Claims (10)
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1×104。
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1×103～1×104。
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20～100μm。
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0～100 nm之间。
7.一种聚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。
8.一种聚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、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。
9.一种助剂，其特征在于，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。
10.一种助剂的制备方法，其特征在于，包括：
A)将载体、末端带有氨基的硅烷偶联剂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。
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