氢化双酚A共聚改性聚丁二酸丁二醇酯：高性能透明聚酯的合成与性能研究

《Polymer》：Synthesis of high mechanical performance transparent polyester by copolymerization of hydrogenated bisphenol A and PBS

本文通过氢化双酚A（HBPA）与聚丁二酸丁二醇酯（PBS）共聚，成功合成兼具高韧性、优异透光性和可调控降解性能的PBHBPAS共聚酯。该研究通过引入刚性环状结构显著提升材料玻璃化转变温度（Tg），使断裂伸长率达557%的同时保持43 MPa拉伸强度，透光性提升至PBS的16倍，为生物可降解材料在透明包装领域应用提供新策略。

　　

亮点

通过氢化双酚A（HBPA）的刚性环状结构成功调控聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的结晶行为，在保持力学强度的同时实现韧性突破性提升。共聚酯的透光性达PBS的16倍，水蒸气阻隔性提升3.5倍，降解速率可调，为绿色包装材料设计提供新范式。

材料与方法

实验原料

1,4-丁二醇（BDO）、丁二酸（SA）、钛酸四丁酯（TBT）和氢化双酚A（HBPA）购自阿拉丁生化科技股份有限公司。

共聚酯PBHBPASx的合成

如方案1所示，采用熔融缩聚法分酯化、聚合两阶段合成。以PBHBPAS20为例，将丁二酸、BDO和HBPA（摩尔比1:1.2:0.2）与催化剂TBT加入反应釜，在氮气保护下经160-190°C酯化后，于235°C、50 Pa条件下缩聚制得特性粘度为1.48 dL/g的共聚酯。

共聚酯的结构与性能表征

通过酸醇摩尔比1:1.2的两步法成功合成HBPA摩尔含量分别为5%、10%、15%、20%的PBHBPASx系列共聚酯。核磁共振（¹H NMR）显示化学位移δ=1.55 ppm处出现HBPA特征峰，傅里叶变换红外光谱（FT-IR）在1715 cm^-1处显现酯羰基伸缩振动峰，证实共聚酯成功构建。特性粘度测试表明PBHBPAS5分子量高达142,900 g·mol^-1。

结论

基于BDO、SA和HBPA的熔融共聚成功制备高分子量PBHBPASx共聚酯。刚性环结构将玻璃化转变温度（T_g）从-31.4°C提升至-13.3°C，水蒸气透过率降低72%，同时保持优异透光性（透光率88.2%）和可调控降解性，显著拓展了PBS在高端包装领域的应用潜力。