设计制备能够生物降解的热塑性弹性体(BTPE)具有重要的理论研究和实际应用价值。聚丁二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBST)是一种脂肪族芳香族共聚酯,其分子主链的酯键能够在细菌、真菌和藻类等微生物作用下发生降解,从而赋予PBST宝贵的生物降解性能。本文设计、合成了不同丁二酸丁二醇酯、对苯二甲酸丁二醇酯等重复结构单元比例的PBST预聚体和不同分子量的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体(SPE),然后以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为扩链剂,将硬段PBST预聚PF-07321332采购体和软段SPE嵌段合成了一系列分子结构不同的PBST基生物降解热塑性弹性体(BTPE_(-PBST))。重点研究了BTPE_(-PBST)的大分子结构、分子量等对BTPE_(-PBST)的结晶性能、力学性能和生物降解性能等性能的影响机制,主要研究工作如下。1.硬段、软段预聚体的制备与性能测试。以对苯二甲酸二甲酯、丁二酸和1,4-丁二醇为原料,通过酯化缩聚和酯交换缩聚合成了丁二酸丁二醇酯与对苯二甲酸丁二醇酯等重复结构单元比例不同的3种PBST预聚体;以1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、丁二酸、己二酸、癸二酸为原料,通过酯化缩聚合成了分子量不同的2种SPE。傅里叶变化红外光谱(FT-IR)、核磁共振(~1H-NMR)氢谱测试结果验证了PBST硬段预聚体与SPE软段预聚体的分子结构。偏光显微镜(POM)和X射线衍射(XRD)、差式扫描量热(DSC)等测试结果表明,三种PBST硬段预聚体具有相同的晶型,PBST硬段预聚体的结晶度和结晶尺寸随着其分子结构中苯环含量比例的增多逐渐下降,结晶度由PBST_(1/9)的56.8%逐渐降低至PBST_(3/7)的24.3%,PBST_(1/9)、PBST_(2/8)、PBST_(3/7)三种硬段的熔点由105.5℃逐渐降低至81.2℃;两种SPE在室温下不能观察到晶体结构,玻璃化转变温度为-55℃,说明SPE具有良好的低温柔顺性。2.BTPE_(-PBST)的嵌段合成与性能研究。以PBST预聚体为硬段、SPE为软段,以HDI作为扩链剂,分别将3种PBST预聚体和2种SPE熔融嵌段成一系列不同分子结构和分子量的BTPE_(-PBST)。FT-IR谱图及~1H-NMR谱图验证了PBST硬段和SPE软段通过HDI的扩链反应嵌段合成了PBST基BTPE。POM、XRD和DSC测试结果AM-2282体外表明,BTPE_(-PBST)的结晶能力随着PBST硬段含量的增加逐渐增大,随着PBST硬段中苯环含量的增加逐渐降低。由PBST_(1/9)、PBST_(2/8)、PBST_(3/7)制备的BTPE_(-PBST)的熔点依次降低,由90℃附近逐渐下降到70℃附近。BTPE_(-PBST)的T_g在-50℃左右,具有良好的耐低温性能。机械性能测试结果表明,BTPE_(-PBST)的拉伸强度为1.0 MPa-28.2 MPa,断裂伸长率在491%以上,100%拉伸恢复率为91.0%-95.5%,硬度为65.1-89.6 HA,300%循环拉伸的不可恢复形变为40%-75%。由结晶能力更好的硬段,分子量更大的软段制备的BTPE_(1-1-30)具有最佳的机械性能,拉伸强度和断裂伸长率分别为28.2 MPa和786%。AFM相图表明,BTPE_(-PBST)形成了“海岛”两相结构。3.BTPE_(-PBST)的降解性能研究。BTPE_(-PBST)在脂肪酶降解液中10天的质量损失率为31.18%-100%,在自然环境条件下的土壤中120天的质量损失率为20.42%-53.80%。降解速率随着BTPE_(-PBST)中PBST硬段含量的增加而逐渐降低,PBST_(1/9)、PBST_(2/8)、PBST_(3/7)制备的BTPE_(-PBST)的降解速率逐渐降低,分子量更小的BTPE_(-PBST)在土壤中的降解速率更大。其中,由硬段PBST_(1/9)制备的一系列BTPE_(-PBST)在脂肪酶降解和土壤降解中具有最大的降解速率。BTPE_(-PBST)兼具了优异的机械性能和生物降解性能,并且可以translation-targeting antibiotics通过设计PBST硬段的含量、PBST的结构、BTPE_(-PBST)的分子量等实现BTPE_(-PBST)的力学性能和降解性能的有效调控,拓宽其在农业生产、产品包装、建筑用品等领域的应用,同时也将在生态环境保护和可持续发展方面具有重要意义。