基于生物材料的聚(1,5-戊烯酸亚丙酯-共-呋喃酸酯-共-ε-己内酯)弹性体的显著应变硬化性能、弹性以及气体阻隔性能

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》：Remarkable Strain Hardening, Elasticity, and Gas Barrier of Biobased Poly(1,5-pentylene itaconate-co-furanoate-co-ε-caprolactone) Elastomers

生物基弹性体研究：以生物质替代物合成聚酯弹性体，其分子链结构赋予优异机械性能和气体阻隔性，较石油基但yl橡胶提升性能。

　　

弹性体的广泛使用引发了严重的环境和健康问题，这促使人们研究基于生物的高性能弹性体，以推动弹性体产业的可持续发展。本研究旨在开发出性能可与高性能石油基合成橡胶和天然橡胶相媲美的生物基弹性体。通过使用生物质衍生的取代基，采用酯交换和熔融缩聚方法合成了一系列聚(1,5-戊烯酸异戊酸酯-呋喃酸酯-ε-己内酯)（PPeIFCL）聚酯。对PPeIFCL聚酯的化学结构以及热性能、机械性能和气体阻隔性能进行了表征。PPeIFCL聚酯大分子链中呋喃结构上的羧基之间存在129.4°的固定角度，这种结构结合了不对称的ε-己内酯二醇低聚物特性以及1,5-戊二醇的“奇数-偶数”效应，从而实现了足够的链缠结，进而增强了其拉伸强度和弹性（这一点通过机械测试和低场核磁共振得到了验证）。此外，与石油基丁基橡胶相比，PPeIFCL聚酯还表现出优异的气体阻隔性能。