Új típusú bioalapú polimerként a hőstabilitást polietilén 2,5-furándikarboxilát (PEF) alkalmazási potenciáljának egyik fontos mutatója. A PEF termikus stabilitása nemcsak a feldolgozási teljesítményét, hanem a magas hőmérsékletű környezetben való élettartamát is befolyásolja.
Amikor a hőmérséklet magasabb, mint az olvadáspontja, a PEF lebomlani kezd. Tanulmányok kimutatták, hogy a PEF termikus lebomlási hőmérséklete általában 300°C felett van, ami azt jelenti, hogy alkalmazási körülmények között a termikus lebomlás kockázata alacsony. A termikus lebomlási folyamat során a PEF kémiai szerkezete megváltozik, ami főként molekulaláncok szakadásában és kis molekulájú szerves anyagok képződésében nyilvánul meg.
A PEF termikus stabilitását számos tényező befolyásolja, beleértve a molekulaszerkezetét, a polimerizáció fokát és az adalékanyagok használatát:
Molekulaszerkezet: A PEF kémiai szerkezete stabil furángyűrűket és észterkötéseket tartalmaz, ami magas hőmérsékleten viszonylag stabillá teszi molekulaláncát. Ugyanakkor a kétbázisú sav és a diol kombinációja jó hőstabilitást biztosít.
A polimerizáció mértéke: A magasabb polimerizációs fok általában segít a termikus stabilitás javításában, mivel a hosszabb molekulaláncok növelhetik az anyag kohézióját, ezáltal javítva a hőállóságát.
Adalékok: A PEF előállítása és alkalmazása során hőstabilizátorok és antioxidánsok adhatók hozzá a hőstabilitás további javítása érdekében. Ezek az adalékok gátolhatják az oxidációs reakciókat magas hőmérsékletű környezetben, és lassíthatják a termikus lebomlás sebességét.
A PEF jó termikus stabilitásának köszönhetően jól teljesít számos magas hőmérsékletű feldolgozási eljárásban, mint például fröccsöntés, extrudálás és hőformázás. Emiatt a PEF széles körű alkalmazási potenciállal rendelkezik a csomagolás, az autóalkatrészek és az elektronikai termékek területén. Például az élelmiszerek csomagolásában a PEF magas olvadási hőmérséklete lehetővé teszi, hogy hatékonyan ellenálljon a hőkezelés során bekövetkező hőmérséklet-változásoknak, ezáltal megőrizve az élelmiszerek biztonságát és frissességét.