PEF on syntetisoitu 2,5-furaanikarboksyylihappo (FDCA) ja etyleeniglykoli , missä 2,5-furjaikarboksylaatti (FDC) Yksiköllä on ratkaiseva rooli polymeerin mekaanisissa ominaisuuksissa. The furaani rengas — viisijäseninen rengas, joka sisältää sekä happi- että hiiliatomeja — antaa merkittävän rakenteellinen jäykkyys PEF:iin, toisin kuin perinteiset polyesterit, joissa käytetään tereftaalihappoa (kuten PET:ssä), jolta puuttuu sama aromaattinen jäykkyys. The aromaattinen luonne furaanirengas mahdollistaa vahvan π-π pinoamisvuorovaikutukset vierekkäisten polymeeriketjujen välillä, mikä parantaa molekyylien väliset voimat ja contributes to the materiaalin korkea moduuli ja vetolujuus .
Nämä aromaattiset vuorovaikutukset lisäävät materiaalia muodonmuutoskestävyys mekaanisen rasituksen alaisena, joten PEF on erityisen hyödyllinen sovelluksissa, jotka vaativat suurta mekaanista lujuutta, kuten kantavat kontit ja vahvistetut pakkausmateriaalit . Lisäksi nämä jäykät rakenteet auttaa polymeeriä kestämään hiipiä (pysyvä muodonmuutos jännityksen alaisena) näkyy tyypillisesti vähemmän jäykissä materiaaleissa, mikä varmistaa, että PEF toimii luotettavasti pitkiä käyttöaikoja.
The kemiallinen rakenne PEF:stä, erityisesti aromaattinen furaanirengas , edistää korkeampi kiteisyys polymerointiprosessin aikana. Kiteisyys viittaa polymeeriketjujen järjestykseen kiinteässä tilassa, ja sillä on ratkaiseva rooli polymeerin määrittelyssä. mekaaninen lujuus , jäykkyys , ja kemiallinen kestävyys . verrattuna perinteinen PET , jonka kiteisyys on pienempi, PEF:llä on taipumus muodostaa enemmän tilattu rakenne , mikä lisää sen vetolujuus ja iskunkestävyys .
Tämä korkeampi kiteisyys parantaa myös esteominaisuudet PEF, mikä tekee siitä tehokkaamman estämään kaasuja, kuten happea ja hiilidioksidia . Nämä ominaisuudet ovat tärkeitä sellaisilla aloilla kuin elintarvikkeiden pakkaus , missä integrity of the product must be maintained to prevent spoilage. The enhanced kaasusulku parantaa myös säilyvyysaika pilaantuvat tavarat vähentämällä herkkien sisältöjen hapettumista. Tämän seurauksena PEF sopii erityisen hyvin kestävä pakkaus joka vaatii molemmilla korkeita suorituskykyä ja suojaa ympäristöstressien alla.
PEF:t aromaattinen furaanirengas rakenne ei ainoastaan lisää sen jäykkyyttä, vaan myös antaa korkea lämpöstabiilisuus . The aromaattinen luonne furaanirenkaan materiaali on lämpöstabiili, mikä tarkoittaa, että materiaali kestää paremmin korkeampia lämpötiloja huonontamatta tai menettämättä mekaanisia ominaisuuksiaan verrattuna perinteiseen PET . The vahva ketjujen välinen vuorovaikutus , joka johtuu π-π pinoaminen ja vetysidos ketjujen välillä estävät polymeeriketjujen liiallisen lämpöliikkeen, mikä johtaa kohonneet sulamispisteet ja lasittumislämpötilat (Tg) .
Esimerkiksi PEF kestää kohonneet käsittelylämpötilat (välillä 250 °C - 280 °C ) ilman merkittävää hajoamista, mikä tekee siitä sopivan korkean lämpötilan käsittely ja environments where thermal stability is crucial, such as in autojen komponentit , elektroniikka , ja teollisuuslaitteet . Tämä parannettu lämpöstabiilisuus varmistaa, että PEF pysyy mittavakaana jopa sisällä korkea stressi lämpöolosuhteet, missä PET saattaa pehmetä tai huonontua.
The 2,5-furandikarboksylaatti PEF:n yksiköt antavat a ylivoimainen kemiallinen kestävyys polymeeriin. The furaani rengas rakenne on kemiallisesti vakaampi ja kestää erilaisia kemikaaleja, mukaan lukien hapot , pohjat , ja liuottimia verrattuna PET:n perinteisempään esteripohjaiseen rakenteeseen. Tämä tekee PEFistä erittäin tehokkaan teollisuusympäristöissä jossa altistuminen kemikaaleille, kuten etikkahappo , alkaliset liuokset , alkoholit , tai öljyjohdannaiset on yleistä.
PEF:t kemiallinen kestävyys on suora seuraus vahva kovalenttinen sidos furaanirenkaan ja esterifunktionaalisten ryhmien välillä. Nämä voimakkaita molekyylivuorovaikutuksia estää polymeerin hajoamisen tai hajoamisen altistumasta koville kemikaaleille. PEF-näyttelyt korkea hydrolyysinkestävyys , joka viittaa materiaalin kykyyn vastustaa hajoamista runsaasti kosteutta sisältäviin ympäristöihin . Tämä tekee siitä ihanteellisen käytettäväksi kemiallinen pakkaus , maataloudessa , ja lääketieteelliset laitteet jotka voivat joutua haastaviin kemiallisiin olosuhteisiin.
Hydrolyysillä tarkoitetaan prosessia, jossa polymeerit hajoavat altistuessaan niille vettä ajan myötä, mikä usein johtaa polymeerin molekyyliketjujen hajoamiseen. PEF ainutlaatuisuutensa ansiosta kemiallinen rakenne , osoittaa huomattavasti parempi hydrolyyttinen stabiilisuus kuin PET ja many other conventional plastics. The furaani rengas on vähemmän altis veden aiheuttamalle hajoamiselle, joten PEF on ihanteellinen kosteisiin ympäristöihin joissa vaaditaan pitkäaikaista suorituskykyä ilman, että materiaali menettäisi mekaaninen lujuus tai muuttuu hauraaksi.
Sovelluksiin, joihin liittyy kosteuden altistuminen , kuten elintarvikkeiden pakkaus , juomat , tai lääkkeet , PEF säilyttää sen fysikaaliset ominaisuudet ja esteen suorituskyky paljon pidempään kuin perinteiset muovit. Koska vesimolekyylit eivät todennäköisesti katkaise esterisidoksia PEF:ssä, se osoittaa suurempi vastustuskyky pitkäaikaista hajoamista vastaan , vähentää ylläpitokustannuksia ja parantaa käyttöikä tuotteista.
Copyright© Zhejiang Sugar Energy Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
