PEF -ből szintetizálják 2,5-furándikarbonsav (FDCA) és etilénglikol , ahol a 2,5-furándikarboxilát (FDC) Az egység kritikus szerepet játszik a polimer mechanikai tulajdonságaiban. A furán gyűrű – egy öttagú gyűrű, amely oxigén- és szénatomot is tartalmaz – jelentős szerkezeti merevség PEF-hez, ellentétben a hagyományos poliészterekkel, amelyek tereftálsavat használnak (mint a PET-ben), amely nem rendelkezik ugyanolyan aromás merevséggel. A aromás természet a furángyűrű lehetővé teszi az erős π-π halmozási kölcsönhatások szomszédos polimer láncok között, ami fokozza a intermolekuláris erők és contributes to the az anyag nagy modulusa és szakítószilárdság .
Ezek az aromás kölcsönhatások növelik az anyagot deformációval szembeni ellenállás mechanikai igénybevétel alatt, így a PEF különösen hasznos az olyan alkalmazásokban, amelyek nagy mechanikai szilárdságot igényelnek, mint pl teherhordó konténerek és megerősített csomagolóanyagok . Ráadásul ezek merev szerkezetek segítse a polimert ellenállni a kúszás (tartós deformáció feszültség alatt) jellemzően a kevésbé merev anyagoknál tapasztalható, így biztosítva, hogy a PEF megbízhatóan működjön hosszabb használat során.
A kémiai szerkezete a PEF, különösen a aromás furángyűrű , elősegíti magasabb kristályosság a polimerizációs folyamat során. Kristályosság a polimer láncok szilárd halmazállapotú rendezett elrendezésére utal, és döntő szerepet játszik a polimerek meghatározásában. mechanikai szilárdság , merevség , és vegyszerállóság . Ahhoz képest hagyományos PET , amelynek kisebb a kristályossága, a PEF inkább több rendezett szerkezet , ami növeli annak szakítószilárdság és ütésállóság .
Ezt magasabb kristályosság is javítja a záró tulajdonságok PEF, így hatékonyabban gátolja az olyan gázokat, mint pl oxigént és szén-dioxid . Ezek a tulajdonságok kulcsfontosságúak az olyan iparágakban, mint pl élelmiszer csomagolás , ahol a integrity of the product must be maintained to prevent spoilage. The enhanced gázgát is javítja a eltarthatósága romlésó áruk védelme az érzékeny tartalmak oxidációjának csökkentésével. Ennek eredményeként a PEF különösen alkalmas fenntartható csomagolás amely mindkettőt nagyot követeli teljesítményt és védelmet környezeti stresszhatások alatt.
PEF-ek aromás furángyűrű szerkezete nem csak hozzájárul a merevségéhez, hanem kölcsönöz is magas termikus stabilitás . A aromás természet A furángyűrű termikusan stabil, ami azt jelenti, hogy az anyag jobban bírja a magasabb hőmérsékletet anélkül, hogy a hagyományoshoz képest romlana vagy elveszítené mechanikai tulajdonságait. PET . A erős láncközi kölcsönhatások , ami a π-π halmozás és hidrogénkötés láncok között, megakadályozza a polimer láncok túlzott hőmozgását, ami a megnövekedett olvadáspont és üvegesedési hőmérsékletek (Tg) .
Például a PEF ellenáll megemelt feldolgozási hőmérséklet (között 250-280 °C ) jelentős lebomlás nélkül, így alkalmassá teszi magas hőmérsékletű feldolgozás és environments where thermal stability is crucial, such as in autóipari alkatrészek , elektronika , és ipari berendezések . Ez a megnövelt hőstabilitás biztosítja, hogy a PEF még a belső térben is méretstabil marad magas stressz hőviszonyok, hol PET meglágyulhat vagy leépülhet.
A 2,5-furándikarboxilát egységek a PEF-ben a kiváló vegyszerállóság a polimerhez. A furán gyűrű szerkezete kémiailag stabilabb és ellenáll a különféle vegyszereknek, beleértve savak , bázisok , és oldószerek , a PET hagyományosabb észter alapú szerkezetéhez képest. Ennek köszönhetően a PEF rendkívül hatékony ipari környezetek ahol vegyi anyagoknak van kitéve, mint pl ecetsav , lúgos oldatok , alkoholok , vagy kőolajszármazékok gyakori.
PEF-ek vegyszerállóság közvetlen eredménye a erős kovalens kötés a furángyűrű és az észter funkciós csoportok között. Ezeket erős molekuláris kölcsönhatások megakadályozza a polimer lebomlását vagy lebomlását erős vegyszerek hatására. PEF kiállítások nagy ellenállás a hidrolízissel szemben , ami az anyag azon képességére utal, hogy ellenáll a lebomlásnak nedvességben gazdag környezet . Ez ideálissá teszi a használatra vegyi csomagolás , mezőgazdaság , és orvosi berendezések amelyek kihívást jelentő kémiai körülményeknek lehetnek kitéve.
A hidrolízis arra a folyamatra utal, amelynek során a polimerek lebomlanak, amikor expozíciónak vannak kitéve víz idővel, ami gyakran a polimer molekulaláncainak lebomlásához vezet. PEF, egyedülállóságának köszönhetően kémiai szerkezete , bemutatja lényegesen jobb hidrolitikus stabilitás mint PET és many other conventional plastics. The furán gyűrű kevésbé hajlamos a víz által kiváltott degradációra, így a PEF ideális nedves környezetben ahol hosszú távú teljesítményre van szükség anélkül, hogy az anyag elveszítené mechanikai szilárdság vagy törékennyé válik.
Olyan pályázatokhoz, amelyekben nedvesség kitettsége , mint pl élelmiszer csomagolás , italok , vagy gyógyszerek , a PEF megtartja fizikai tulajdonságok és akadályteljesítmény sokkal hosszabb, mint a hagyományos műanyagok. Mivel a vízmolekulák kisebb valószínűséggel szakítják meg a PEF-ben lévő észterkötéseket, ezt mutatják nagyobb ellenállás a hosszú távú degradációval szemben , a karbantartási költségek csökkentése és a élettartam termékekből.
Copyright© Zhejiang Sugar Energy Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
