Abstract Poly(ethylene 2,5-furandicarboxylate) (PEF) is a very promising biobased polymer possessing very high mechanical strength, rigidity and gas barrier performance. But its poor ductility and toughness may limit its applications. In this study, PEF-based copolymers with high intrinsic viscosity were successfully synthesized via melt polycondensation of dimethyl 2,5-furandicarboxylate (DMFD) and ethylene glycol in the presence of a copolycarbonate diol (PPeHC diol) as produced from 1,5-pentylene diol (PeDO), 1,6-hexylene diol (HDO) and dimethyl carbonate, and characterized with 1H NMR, 13C NMR, DSC, TGA, tensile, impact and gas barrier testing. The products were “randomnized” as a result of ester-carbonate exchange reaction occurring along melt polycondensation, and therefore became amorphous copolymers possessing composition-dependent physico-mechanical properties which can be tunable from rigid-to-ductile thermoplastics to thermoplastic elastomers. Particularily, the copolymers with φPPeHC of 25 wt% and 30 wt% are thermoplastics possessing greatly improved ductility (elongation at break up to 194%) and CO2 barrier performance higher than poly(ethylene terephthalate) (PET; BIFCO2 3.6–2.8), and retaining high tensile modulus (2.2–1.9 GPa) and yielding strength (69–58 MPa) comparable to the bottle-grade PET. In comparison, the copolymer with φPPeHC of 40 wt% behaves as a high performance thermoplastic elastomer with excellent gas barrier performance as well as high tensile strength (23 MPa).

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用脂肪族聚碳酸酯二醇改性聚（呋喃二甲酸乙二醇酯）： 1. 具有显着改善的延展性和高 CO2 阻隔性能的无规共聚物

摘要 聚（2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯）（PEF）是一种非常有前途的生物基聚合物，具有非常高的机械强度、刚性和气体阻隔性能。但其较差的延展性和韧性可能会限制其应用。在这项研究中，通过 2,5-呋喃二甲酸二甲酯 (DMFD) 和乙二醇在由 1,5-戊二烯制备的共聚碳酸酯二醇 (PPeHC 二醇) 存在下熔融缩聚，成功合成了具有高特性粘度的 PEF 基共聚物二醇 (PeDO)、1,6-己二醇 (HDO) 和碳酸二甲酯，并通过 1H NMR、13C NMR、DSC、TGA、拉伸、冲击和气体阻隔测试进行表征。由于在熔融缩聚过程中发生酯 - 碳酸酯交换反应，产物被“随机化”，因此变成了无定形共聚物，具有依赖于组成的物理机械性能，可以从刚性到韧性热塑性塑料到热塑性弹性体进行调节。特别是，φPPeHC 为 25 wt% 和 30 wt% 的共聚物是热塑性塑料，其延展性（断裂伸长率高达 194%）和 CO2 阻隔性能高于聚（对苯二甲酸乙二醇酯）（PET；BIFCO2 3.6-2.8），并且保持与瓶级 PET 相当的高拉伸模量 (2.2-1.9 GPa) 和屈服强度 (69-58 MPa)。相比之下，φPPeHC 为 40 wt% 的共聚物表现为高性能热塑性弹性体，具有优异的气体阻隔性能和高拉伸强度 (23 MPa)。特别是，φPPeHC 为 25 wt% 和 30 wt% 的共聚物是热塑性塑料，其延展性（断裂伸长率高达 194%）和 CO2 阻隔性能高于聚（对苯二甲酸乙二醇酯）（PET；BIFCO2 3.6-2.8），并且保持与瓶级 PET 相当的高拉伸模量 (2.2-1.9 GPa) 和屈服强度 (69-58 MPa)。相比之下，φPPeHC 为 40 wt% 的共聚物表现为高性能热塑性弹性体，具有优异的气体阻隔性能和高拉伸强度 (23 MPa)。特别是，φPPeHC 为 25 wt% 和 30 wt% 的共聚物是热塑性塑料，其延展性（断裂伸长率高达 194%）和 CO2 阻隔性能高于聚（对苯二甲酸乙二醇酯）（PET；BIFCO2 3.6-2.8），并且保持与瓶级 PET 相当的高拉伸模量 (2.2-1.9 GPa) 和屈服强度 (69-58 MPa)。相比之下，φPPeHC 为 40 wt% 的共聚物表现为高性能热塑性弹性体，具有优异的气体阻隔性能和高拉伸强度 (23 MPa)。9 GPa) 和屈服强度 (69–58 MPa) 与瓶级 PET 相当。相比之下，φPPeHC 为 40 wt% 的共聚物表现为高性能热塑性弹性体，具有优异的气体阻隔性能和高拉伸强度 (23 MPa)。9 GPa) 和屈服强度 (69–58 MPa) 与瓶级 PET 相当。相比之下，φPPeHC 为 40 wt% 的共聚物表现为高性能热塑性弹性体，具有优异的气体阻隔性能和高拉伸强度 (23 MPa)。