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聚酯链结构定制及其构效关系

2021-03-06王松林吴海强姜冰雪赵志超欧阳杰徐志玉徐锦龙刘平伟王文俊

化工学报 2021年2期
关键词:链段开环共聚物

王松林,吴海强,姜冰雪,赵志超,欧阳杰,徐志玉,徐锦龙,刘平伟,3,王文俊,3

(1 浙江大学化学工程联合国家重点实验室,浙江杭州310027; 2 浙江恒逸石化有限公司,浙江杭州311209;3 浙江大学衢州研究院,浙江衢州324000)

引 言

以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为代表的聚酯被广泛应用于纺织、包装、医药、电子等领域。仅2019年,我国PET产量已接近5000万吨。虽然聚酯分子主链中含有可水解的酯基,但PET 链和聚集态结构决定了其能在自然界中长期存在,PET 瓶的降解周期甚至长达450 年[1]。大量使用后废弃的聚酯产品因难降解而在自然界中累积,造成了严重的“白色”污染[2]。通过改变分子链化学结构和组成,出现了聚乳酸(PLA)[3−5]、聚乙醇酸(PGA)[6−7]、聚羟基脂肪酸酯(PHA)[8−9]、聚己内酯(PCL)[10−11]、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)[12]、聚对苯二甲酸丁二酸丁二醇酯(PBST)[13]和聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)[14−15]等可在堆肥环境中发生生物降解的聚酯。这些可生物降解聚酯与PET 等难降解聚酯相比,由于在聚合物链中引入了不同的化学结构,因而改变了高分子链的柔顺性,如PBAT 在聚合物主链中共聚了柔性的脂肪族链段,从而改变了聚合物的结晶类型、尺度、比例和分布等聚集态结构,使聚酯可被生物降解。虽然加工方式也影响着聚合物的聚集态结构,但聚合物链的官能团、序列和拓扑结构是决定聚合物聚集态结构的最关键因素,不同聚合物链结构极大地影响着聚酯的降解性能,亲水性强、主链重复单元长、立构规整度低和分子量低皆有利于聚酯的降解[16−17];同时,链结构也影响着聚酯物理、加工和使用性能[18]。因此,本文将从基于聚合过程调控的聚酯链结构定制出发,总结链结构与聚酯热与力学性能之间的构效关系,同时讨论链结构对聚酯降解性能的影响,以实现可生物降解的高性能聚酯的开发。

1 聚酯链结构的调控

生物可降解聚酯主要有两类,一类由多元酸或其酯化物与多元醇经先酯化或酯交换再缩聚而形成的高分子量聚合物,如PBS、PBST、PBAT 和聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)等;另一类是乙交酯、丙交酯和己内酯等环状内酯通过开环聚合得到的聚合物,如PGA、PLA和PCL等。在下面嵌段、长支链、梳状、星型、超支化与树枝状等可降解聚酯链结构的综述中,将按这两类分别进行评述。

1.1 嵌段结构

嵌段聚酯主要通过熔融缩聚、聚酯扩链和内酯开环聚合等三种方式定制。熔融缩聚法是两种聚酯在熔融状态下,通过链转移催化剂的作用而发生酯交换反应而制备嵌段聚酯的方法[19−20]。聚酯扩链法是利用聚酯端基与含双官能团的扩链剂发生反应而生成嵌段聚酯的方法;常用的扩链剂有二异氰酸酯、二羧酸、二酰氯、环氧化物和二唑啉等[21−22]。内酯开环聚合法则是通过控制加料顺序,利用聚酯端羟基引发内酯单体开环聚合而制备嵌段聚酯的方法[23−24]。

芦婷婷等[25]在265℃下进行了PET 和聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)的熔融缩聚,反应4 h 后制得了嵌段共聚物PET−b−PEF;1H NMR 分析表明共聚物中PET 和PEF 链段的平均序列长度分别为3.546 和3.390,共聚物的无规度B 值为0.577,而相同含量的无规共聚物PET−r−PEF的B值接近于1,共混物的B值则为0,这表明熔融缩聚法所得到的共聚物为嵌段结构。然而,由于熔融缩聚的过程中始终存在酯交换反应,导致嵌段结构不规整,从而精确控制链段数量和长度存在一定困难。

在膜用聚酯切片或工业级聚酯纤维生产过程中,常用异氰酸酯等扩链剂以提高聚酯的分子量[26−28]。对两种不同聚酯进行扩链,则可制得多嵌段聚酯。段荣涛等[29]用六亚甲基二异氰酸酯,在熔融状态下进行PBS和聚丁二酸异山梨醇酯(PIS)的扩链,合成了PBS−b−PIS 嵌段共聚物;当PIS 用量少于20%时,嵌段共聚酯中PIS 含量与投料量相当;但由于PIS中的羟基活性较低,共聚酯中PIS含量随其投料量的增加而降低。熔融扩链的反应时间短,从而减少了反应过程中的酯交换反应的影响,提高了嵌段的规整性。

图1 酸酐、环氧和内酯共聚合成嵌段聚酯[39]Fig.1 Copolymerization of anhydride,epoxy,and lactone to synthesize block polyesters[39]

与熔融缩聚和扩链方法不同,内酯开环聚合方法可通过控制加料顺序和投料量来调整聚酯中的嵌段类型和长度。Wei 等[30−33]首先通过二元酸与二元醇酯化、缩聚合成端羟基聚酯,将其用于与L−丙交酯的开环聚合,在醋酸亚锡催化下合成了ABA 型三嵌段聚酯。胡晶等[34−35]以辛酸亚锡为催化剂、二甘醇为引发剂,进行了己内酯开环聚合制得PCL,PCL经分离纯化、干燥后再与丙交酯开环聚合,得到AB 型两嵌段聚酯。这些合成过程中均需先制备第一嵌段并精制处理,步骤相对烦琐。Matsubara 等[36]则通过控制单体分段添加,先在吡啶溶液中70℃下用铝复合催化剂进行D、L−丙交酯的开环聚合,反应6 h后再加入己内酯继续反应17 h,得到了PLLA−b−PCL(PLLA 为左旋PLA)。姜利娟[37]合成了一种卡宾催化剂,同样通过分步加料的方法,制备PCL−b−PLLA;由于丙交酯上含有两个羰基,卡宾催化剂进攻难度大,因而只能先合成己内酯嵌段,后合成丙交酯嵌段。分步加料方式操作简单,但只能用于合成特定类型的嵌段聚酯,聚合过程中也无法完全避免酯交换反应[38]。

Williams 等[39]发现一种铬Schiff 碱催化剂,其100℃下可直接催化多种酸酐、环氧和内酯在甲苯溶液中的聚合,制得一种中间为聚酯、两端为聚内酯的ABA 型嵌段聚酯,所形成的产物结构较规整(图1)。

内酯开环聚合还可制备环状嵌段聚酯。李娟等[40]以含苯并咪唑基吡啶醇配体的氯化锌配合物与甲基锂组成催化体系,用于己内酯和L−丙交酯的开环共聚;当己内酯和L−丙交酯同时参与共聚时,无法制得共聚物;然而通过控制加料顺序,先加入己内酯,待其转化完全后再加入L−丙交酯,当反应体系中存在苄醇时,可得到线型PCL−b−PLLA;而当反应体系中不存在苄醇时,主要形成了环状嵌段聚酯。

1.2 长支链结构

长支链聚酯所带的侧链长度与主链相当,因而赋予了聚酯特殊的加工和力学性能。长支链聚酯可由线型聚酯和扩链剂在熔融共混中形成[41−43],也可通过带3个及以上官能团的支化剂参与共聚而制得[44−47]。Härth 等[48]在270℃下进行线型PET 与均苯四甲酸二酐(PMDA)的熔融共混,制备了长支链PET;随着PMDA 用量的增加,长支链PET 的重均分子量呈指数级上升,分子量分布变宽;当PMDA用量为0.3% 时,聚合物重均分子量从59000 增至543000,分子量分布指数从1.8 增至11.8。Ruiz−Treviño 等[49]将PLA 与环氧化丙烯酸共聚物E20进行共混,制备了长支链PLA;当E20用量达2%,PLA数均分子量从34000 增至78600,熔融指数由182.0 g/10 min降到2.2 g/10 min。

使用支化剂参与共聚,可合成长支链聚酯。Wu等[50]在聚对苯二甲酸丁二酸丁二醇酯(PBST)制备过程中,使用季戊四醇(PER)为支化剂,通过先酯化、后缩聚制得了长支链PBST,如图2 所示;当PER 用量低于0.8%时,随着PER 用量的增加,聚合物特性黏度保持不变,但支化度提高;继续增加PER 用量,PBST因过量支化剂的使用而发生交联。

1.3 梳状结构

梳状结构聚酯常通过引发接枝法制备,即利用多羟基线型聚合物为主链,引发内酯分子开环聚合得到侧链。Yu 等[51]利用微波辅助催化己内酯在聚乙烯醇(PVA)上开环聚合,得到PCL为接枝侧链的梳状PVA−g−PCL,该梳状共聚酯具有两亲性,可作为药物载体,提高药物释放能力。在氯化(1−丁基−3−甲基咪唑)离子液体中,以羟基纤维素为引发剂,进行丙交酯、己内酯和对二氧环己酮等开环聚合,得到纤维素为主链的梳状聚酯[52]。梳状聚酯较线型聚合物有更紧凑的空间结构。

1.4 星型结构

星型结构聚酯的合成中常用多羟基化合物为核,引发内酯开环聚合[53−55]。Binder 等[56]以辛酸亚锡为催化剂、2,4,6−三(3−羟甲基−4−硝基苯氧基)−1,3,5−三嗪为引发剂,合成了三臂星型PCL。Miao 等[57]用一种多羟基单糖和大分子环状β−环糊精为多元醇引发剂,以4−二甲氨基吡啶为催化剂,在熔融状态下或氯仿中催化丙交酯开环聚合得到了多臂星型PLA。相对于线型聚酯,星型结构的存在通常会阻碍聚酯链段的堆砌。

图2 以季戊四醇为支化剂合成长支链PBST[50]Fig.2 Synthesis of long chain branched PBSTs using pentaerythritol as a branching agent[50]

1.5 超支化与树枝状结构

超支化结构聚酯可通过二元酸、二元醇与多元醇的共缩聚或者AB2型单体自缩聚而得。Li等[58]报道了一种酶催化合成超支化聚酯的方法(图3):首先进行三羟甲基丙烷、1,8−辛二醇和己二酸在90~200℃下的预缩聚,降温至60℃后加入脂肪酶Novozym 435、分子筛和甲苯反应21 h,生成的超支化聚酯的支化度为31.3%,重均分子量26300,分子量分布指数为1.9。使用酶为催化剂,尽管降低了聚合速率,但避免了金属催化剂残留所存在的毒性问题,材料能满足生物医学方面的应用要求。

Shan 等[59]首先进行蓖麻油与2−巯基乙醇的点击反应制备AB2型单体,再分别使用Sb2O3、Zn(OAc)2、Ti(OBu)4和Ti(OiPr)4催化AB2型单体的自缩聚;使用Ti(OBu)4催化所制得的超支化聚酯的数均分子量可高达16300,分子量分布指数为10.1,支化度为30%~42%,聚合物具有较好的加工流变性。Radke等[60]用叔丁基二甲基氯硅烷对4,4−二(4'−羟苯基)戊酸的羟基进行保护,通过调控4,4−二(4'−羟苯基)戊酸中受保护羟基的比例,实现了从线型聚酯到支化度为50%的超支化聚酯的定制。

通过AB2型单体中羟基的保护与解保护,可实现树枝状聚酯的可控制备。Firdaus等[61]用醋酸酐保护2,2−双(羟甲基)丙酸中的羟基,将其用于与超支化聚2,2−双(羟甲基)丙酸酯的酯化,再对端羟基进行解保护,制得第一代树枝状聚酯;重复酯化和解保护,可获得更大冠型的树枝状聚2,2−双(羟甲基)丙酸酯(图4)。

图3 Novozym 435催化合成超支化聚酯[58]Fig.3 Synthesis of hyperbranched polyesters using Novozym 435 as catalyst[58]

图4 多代树枝状聚合物[61]Fig.4 Different generations of pseudodendrimers[61]

通过反应物、聚合工艺和反应过程的调控,可实现嵌段、长支链、梳状、星型、超支化和树枝状等结构聚酯的可控制备,从而丰富了聚酯品种和应用范围。在不同链结构定制时,醇酸缩聚型聚酯受反应机理限制,仅能得到部分嵌段、长支链、超支化和树枝状结构的聚合物;而PGA、PLA和PCL等开环聚合型聚酯,可通过引发剂类型和加料顺序等的控制,制备嵌段规整、梳状和星型结构的聚合物。醇酸缩聚和开环聚合两类聚酯,都可在聚合反应后,通过使用含多官能团的扩链剂,制备含长支链结构的聚合物。

2 聚酯链结构与物理性能的关系

下面将按嵌段、长支链、梳状、星型、超支化与树枝状等链结构,对可降解聚酯的物理性能进行评述。

2.1 热性能

聚合物的链结构是决定其聚集态结构的关键因素,因此不同链结构的聚酯存在不同的结晶形态、尺度、分布以及结晶度,赋予了聚酯材料不同的热性能。

嵌段共聚物的组成和嵌段长短影响着共聚酯的结晶聚集态结构及其热性能。孔睿[33]发现用缩聚制备的端羟基聚己二酸丁二醇酯(PBA)引发丙交酯开环聚合所合成的三嵌段共聚物PLLA−b-PBA−b-PLLA 中,PBA 嵌段同时存在皆可发生相转变的α、β和α+β 三种晶型,当控制结晶温度(Tc)≤18℃时,PBA结晶的聚集态为β 晶型;当19℃≤Tc≤27℃时,PBA 则为α+β 的结晶聚集态结构;而当Tc≥28℃时,PBA 则形成了α 晶型;随着共聚物中PLLA 链段长度的增加,PBA 的结晶温度降低,说明PBA 的成核与分子链运动受到了PLLA 的限制,PLLA 对PBA 的结晶产生限制作用,而PBA 对PLLA 结晶则影响较小,两者晶型还存在着微相分离。对于聚丁二酸己二酸丁二醇酯(PBSA)聚合物,随着分子量的增加,聚合物结晶温度和玻璃化转变温度基本保持不变,但结晶度略有下降;而在PLLA−b-PBSA−b-PLLA 嵌段共聚物中,PBSA 嵌段不仅结晶度得到了提高,而且能促进PLLA链段的结晶[62−63]。

少量长支链的引入可提高聚酯的结晶度,改善热性能。对苯二甲酸与丁二酸摩尔比为1∶1的长支链PBST,随着共聚物中支化剂PER 用量从0 增至0.4,其结晶度由22.5%增加到25.5%;当PER用量为0.4%时,长支链PBST 熔融焓增加了3.9 J/g[50]。Li等[64]研究了环状有机过氧化物(Trigonox 301)改性的长支链PLA 的热性能,发现存在长支链的PLA 的玻璃化转变温度(Tg)基本不变,熔点(Tm)略有下降,但结晶温度和结晶度(Xc)均增加显著,如表1 所示;样品经110℃下热处理2 min 后,在1000 g 负载、120℃/h 升温速率条件下,线型PLA 和用0.1%支化剂所制得的长支链PLA 的维卡软化温度均约为60℃,但当支化剂用量超过0.3%时,长支链PLA维卡软化温度大幅提高到了152℃。

表1 不同支化剂用量的长支链PLA的热性能[64]Table 1 Thermal properties of long chain branched PLAs synthesized at various concentrations of COP[64]

梳状结构同样能促进聚酯的结晶。Ren 等[65]通过广角X 射线衍射(WAXD)研究发现,链结构对PCL的晶型没有显著的影响,但结晶度和热性能却存在明显的不同。相近分子量的聚合物,梳状PCL 的结晶度、结晶焓和熔融焓远高于线型和星型结构,且随着支化程度的增加,结晶度增大,结晶温度升高。这是由于线型PCL 易发生链缠结而阻碍链段的排列和取向,梳状结构使得PCL 减少了链缠结,利于链段取向,从而提高了结晶度,其晶粒尺寸也明显小于线型PCL。

星型聚酯由于链结构紧凑,使聚合物链段运动受限,阻碍了聚酯链段的堆砌,降低了聚合物玻璃化转变温度和熔点,使聚合物结晶行为变差[66]。多臂PLLA 的玻璃化转变温度、熔点、结晶温度、热分解温度和结晶度均低于相应的线型聚酯[53−54,67−69]。数均分子量约为71000 的PLLA,线型聚合物仅存在一个熔点,而16~21 臂PLLA 则存在两个熔点,且结晶度从线型PLLA 的41%降至25%[70]。星形PLLA的热分解温度(287℃)同样也低于线型PLLA 的307℃[71]。

聚酯结晶性能的变化直接影响了聚合物的玻璃化转变温度、熔点和加工性能等。线型PLLA 熔点为170~183℃,玻璃化转变温度55~65℃[72−74],结晶度70%[75],但加工温度窗口范围窄,仅为12℃[76]。但当共聚了10%的D−LA 后,PLLA 的结晶性受到了破坏,共聚物的结晶温度和熔点均降低,但加工温度窗口拓宽到了40℃[77]。Shan等[59]将由蓖麻油与2−巯基乙醇点击反应合成的AB2型单体进行缩聚,得到超支化聚酯,其玻璃化转变温度为−42.8~−59.2℃,热分解温度超过310℃,共聚物具有较好的加工流变性能和热稳定性。

2.2 力学性能

链结构的不同也赋予了聚酯不同的力学性能。无规共聚链结构通常会破坏聚合物的结晶性,导致力学性能的降低。嵌段共聚物中嵌段之间的相互作用决定了材料的力学性能。长支链结构有助于熔体强度和材料模量或强度的提高。星型聚酯因链段运动受限而使力学性能下降。

Kim 等[78]比较了相同共聚组成的嵌段共聚PGA−b−PLLA−b−PGA(b−PLLGA) 和 无 规 共 聚r−PLLGA 以及均聚物PLLA 的力学性能,发现b−PLLGA 的断裂强度和杨氏模量(68 MPa、2.16 GPa)均高于PLLA(64 MPa、1.30 GPa)和r−PLLGA(52 MPa、1.42 GPa),规整的嵌段结构提高了PLLA 的力学性能。

在聚酯分子链中引入长链支化结构,使聚合物熔体强度、拉伸强度和无缺口冲击强度等得到了显著增强[64,79]。Zhao 等[41]以四氢邻苯二甲酸缩水甘油酯(TADE)为支化剂,在转矩流变仪中制备长支链PET;当TADE 用量为0.8%时,PET 拉伸强度和无缺口冲击强度分别从54.9 MPa 和2.07 kJ/m2提高到了68.1 MPa 和3.41 kJ/m2。原位共聚合得到的长支链PBST的断裂强度虽略有降低,但弹性模量得到了显著提高[50]。

超支化聚酯的支化度对其玻璃化转变温度和熔点等影响不明显,但影响着其断裂强度和断裂伸长率等力学性能。Zhang 等[80]用丙三醇和葵二酸合成了不同支化度的聚酯,当丙三醇与葵二酸摩尔比从2∶2.5 降至2∶4,聚酯弹性模量由0.0725 MPa 提高到7.05 MPa,断裂伸长率也由114%降低到12.0%,但断裂强度在丙三醇与葵二酸摩尔比为2∶3.5 时达到最大值。这是因为当单体羟基和羧基摩尔比趋近于1时,聚合物交联密度达到最大值,聚酯由弹性态转变为热固态。

3 聚酯链结构与降解性能的关系

聚酯的降解性能受化学组成、聚集态结构和环境因素共同影响[81−84]。聚酯的分子组成、链结构及长度决定了聚合物的聚集态结构,特别是聚酯结晶类型、大小和分布以及聚合物的亲疏水性决定了材料的降解性能。相同化学组成的聚酯,通过改变其链结构,可改变聚合物的降解性能。聚酯在土壤中的生物降解过程包含以下几个关键步骤:①微生物在聚合物表面附着和繁殖;②微生物分泌细胞外酶先降低聚合物分子量再分解成小分子化合物;③微生物吸收和利用这些小分子化合物,转化为生物能或释放二氧化碳到空气中[85]。

作为一种商品化的脂肪芳香无规共聚酯,PBAT的生物降解有较多的研究报道,相关工作对其他链结构聚酯的生物降解研究有借鉴意义。Ren 等[86]在消化污泥中研究了PBAT 和PLA 的降解动力学规律,在20000 min 后发现堆肥体系中的二氧化碳释放基本趋于稳定,其中PBAT 的二氧化碳释放速率略低于PLA,并显著低于纤维素;红外和DSC结果显示PBAT 和PLA 大分子链在降解过程中发生了断裂。Saadi 等[87]研究发现真菌在土壤和堆肥中能有效地降解PBAT,环境温度对降解过程影响很大,PBAT 在30℃时降解缓慢,而58℃时降解则明显加快。Zumstein 等[88]用13C 标记PBAT 中的对苯二甲酸、己二酸和丁二醇,在土壤中通过跟踪13C变化,发现土壤微生物和释放的二氧化碳中都存在13C,从而证明了PBAT 中的三种单体组分都能被微生物有效降解和转化。

嵌段结构聚酯分子中疏水链段长度越长,其降解速率越慢。邓冰锋等[89]研究了己内酯/乙交酯/丙交酯三元嵌段聚酯嵌段长度与其在海水中的降解速率之间的关系,发现随着己内酯嵌段长度的增加,降解速率降低,这是由于聚己内酯较强疏水性所致;而乙交酯与丙交酯嵌段中酯键密度较高,亲水性强,因此容易水解。胡晶等[34−35]同样证实了PCL−b−PLA 嵌段共聚物中降解速率随PCL 含量增加而下降。Arias等[90]设计了6种不同结晶度和亲疏水性的三嵌段聚酯,研究了结晶度和亲疏水性对在37℃水中聚酯降解速度的影响,发现主链亲疏水性对降解的影响效果大于结晶度,无定形和亲水性强的聚酯具有最快的降解速度,而半结晶态和疏水性强的聚酯则降解速度慢。

聚酯链越不易结晶,链段越短,聚酯降解速率则越快。Choinska 等[91]用1,4−丁二醇和季戊四醇为引发剂,分别合成了分子量相近的2 和4 臂外消旋聚乳酸(PDLLA)和PLLA(2−a-PDLLA、4−a−PDLLA、2−a−PLLA 及4−a-PLLA),无定形的星型PDLLA 的降解速度明显快于半结晶的星型PLLA[92−93],PLLA降解11周的质量损失才与PDLLA 降解1周相当;4−a−PDLLA 和4−a−PLLA 的 降 解 速 度 均 快 于2−a−PDLLA 和2−a−PLLA(图5)。这是由于分子量相近时,4臂聚酯的分子链段短于2臂(线型)聚合物,高含量的链末端羟基有利于聚乳酸在酸或碱性环境中的降解[94]。

图5 在37℃、pH=7.4的PBS缓冲液中PDLLA 和PLLA的质量损失[91]Fig.5 Mass loss of PDLLAs and PLLAs in phosphate buffered saline(PBS,pH=7.4)at 37°C[91]

迄今,特殊链结构聚酯的生物降解研究的相关报道较少,除了不同链结构聚酯合成研究较少外,很长的堆肥降解研究周期也是制约相关研究的另一因素,快速有效的生物降解性能评价方法亟待开发。从现有的研究结果中也可发现,特殊链结构聚酯的降解性能规律与其均聚物或无规共聚物相似,链组成、链段长度、亲疏水性和结晶度等对聚酯的降解速度均有较大的影响,提高亲水链段含量、缩短链段长度和增加支链数量等有助于聚酯的降解。

4 结 论

通过链结构的设计与定制,调控聚酯的聚集态结构,可改变聚酯材料的耐热、力学等物理性能以及降解性。但受限于聚酯合成反应机理,熔融缩聚尚难实现聚合物链段的精确调控,在含端羟基的聚合物链上引发内酯开环聚合虽能较好地调控聚酯链结构,但内酯通常是脂肪环,难以制备高耐热性能的复杂链结构聚酯。因此需要通过聚合过程调控,将缩聚、开环和扩链等不同方法有机地结合在一起,以实现聚酯链结构的精确定制。此外,如何平衡聚酯的物理性能和可生物降解性之间的矛盾也是目前研究中所面临的主要挑战之一。芳香族聚酯耐热性和力学性能好,但生物降解性差;而脂肪族聚酯耐热性和力学性能差,但可生物降解;适量的脂肪族聚酯链段改性芳香族聚酯后,可突破芳香族聚酯无法生物降解的问题,但随之带来的是耐热性和力学性能等无法满足使用要求。因此在明确聚酯链结构与其物理性能与生物降解性之间的构效关系规律基础上,通过链结构的设计和精确定制,调控结晶类型、大小和分布等聚集态结构,提升可生物降解聚酯性能的同时,实现其在土壤和海洋中的生物降解,开发适用于农业、轻工、食品、医药、电器、电子、物流等领域的可生物降解的纤维、高强/耐热包装或覆盖材料等产品。

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