通过界面聚合技术定制可生物降解的脂肪族-芳香族共聚酯的架构与性能

《ACS Applied Materials & Interfaces》：Tailoring Architecture and Properties of Biodegradable Aliphatic-Aromatic Copolyesters via Interfacial Polymerization

聚对苯二甲酸丁二酯快速合成与性能调控研究，采用搅拌界面聚合法对比氯仿与乙酰乙酸酯溶剂，发现催化剂浓度增加可提升脂肪族单体含量，优化聚合物结构，制备出热稳定性（263-310°C）可调的半结晶薄膜，其酶降解效率显著提高。

　　

由于具有热稳定性和酶降解性的平衡，脂肪族-芳香族共聚酯（AAPEs）被广泛用于可生物降解包装材料。然而，其合成过程常常受到耗时较长、反应时间较长以及依赖昂贵金属催化剂的限制。本文介绍了一种快速、在空气中进行的界面聚合方法，用于合成具有可调脂肪族性质的聚对苯二甲酸酯-共对苯二甲酸酯（PPAT）。我们将传统的有机溶剂氯仿与更环保的乙酸乙酯进行了对比。无论使用哪种溶剂，我们获得的反应产率都与传统的逐步聚合方法相当或更高。通过提高相转移催化剂的浓度，可以增加脂肪族单体的引入量，从而使共聚物的结构从无规态向块状结构转变。PPAT粉末可以很容易地通过热压制成半结晶薄膜，这些薄膜的降解起始温度在263至310°C之间，并且可以调节其弹性模量和硬度值。此外，脂肪族含量的增加显著提高了PETase酶对聚合物的降解速率：含有约60%聚对苯二甲酸酯单元的薄膜在400小时内质量损失超过了50%。这项工作为制备具有定制骨架结构、结晶度及热机械性能的酶降解型AAPEs提供了一种高效的合成途径。