基于醚键和生物基呋喃环调控的共聚酯：兼具高刚性与光学清晰度的湿度响应抗静电性能

《Polymer》：Copolyesters Tuned by Ether Linkages and Bio-Derived Furan Rings: Humidity-Responsive Antistatic Performance with High Stiffness and Optical Clarity

　　

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  开发了一种含有醚键段和生物基呋喃基团的新型PET共聚物，以实现无添加剂、湿度响应的永久抗静电性能；
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  最佳PED₆₀F₈₀表现出优异的透明性、低雾度和平衡的力学性能，同时在潮湿条件下保持良好的静电耗散能力。
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  通过实验和分子动力学模拟验证，吸附水分子构建的氢键网络是湿度敏感抗静电效应的核心根源。

章节摘要

引言

随着高分子材料在现代工业和日常生活中应用的日益扩展，对苯二甲酸乙二醇酯（PET）因其出色的力学性能、耐化学性、高光学透明度和良好的可纺性，已成为薄膜、纤维及其他工业领域中不可或缺的基材。[1], [2] 然而，与大多数传统聚合物类似，PET本质上具有疏水性且体积电阻率极高，这使其...

材料

纯化对苯二甲酸（PTA，99.9%）购自恒力石化股份有限公司，乙二醇（EG，>99%）购自无锡景科化工有限公司。二甘醇（DEG，≥99%）和钛酸四丁酯（TNBT，>99%）购自阿拉丁（上海，中国）。2,5-呋喃二甲酸（FDCA，≥98%）由武汉红旗科技有限公司提供。

抗静电共聚物PED₆₀F的合成

抗静电PED₆₀F共聚物通过经典的两步法合成，涉及...

结果与讨论

在本研究中，我们初步确认60 mol%的二甘醇（DEG）为最佳用量，因为PED₆₀展现出最为平衡的综合性能。随后将FDCA进一步引入该最优PED₆₀基体中进行后续研究。尽管增加DEG含量有利于提高共聚物的亲水性和抗静电性能，但超过60 mol%的添加量不可避免地导致热氧化稳定性和力学性能的同步下降...

结论

通过熔融共聚合成了一系列以柔性醚键和刚性呋喃环修饰的PET基共聚物，以缓解传统抗静电聚酯中固有的性能矛盾。综合评价表明，PED₆₀F₈₀在兼顾抗静电功能、光学透明性和力学刚性方面展现出最为平衡的综合性能。尽管PED₆₀F₁₀₀展现出略高的拉伸强度...

作者贡献声明

张瑞雨：撰写–审阅与编辑，撰写–初稿，软件，方法学，形式化分析，数据整理。王宏兵：调研，形式化分析，数据整理。丁一飞：可视化，形式化分析。丁宏生：调研。白永平：资源提供，项目管理，方法学，资金获取，形式化分析。孙帅：验证，指导监督，项目管理，调研。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性财务利益或个人关系。

数据可用性

数据可向作者索取。

资金资助

本工作得到黑龙江省博士后基金（编号：LBH-Z24159）、中国博士后科学基金会（证书号：^2025M784358）以及中国博士后科学基金会博士后创新计划（资助号：^GZC20252682）的经费支持。

利益冲突声明

? 作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性财务利益或个人关系。

致谢

作者衷心感谢无锡华清新材料研究院对本工作的经费支持。

张瑞雨|王宏兵|丁一飞|丁宏生|白永平|孙帅