Axit 2,5-Furvàicarboxylic (FDCA) tăng cường đáng kể các tính chất cơ học của polyester, đặc biệt là về mặt độ bền kéo , độ cứng và độ đàn hồi . Các polyester dựa trên FDCA, chẳng hạn như poly(etylen furanoat) (PEF), thể hiện cấu trúc phân tử cứng hơn do có vòng furan trong FDCA. Vòng furan này làm tăng độ kết tinh và sự đóng gói phân tử trong chuỗi polymer, dẫn đến vật liệu bền hơn và ổn định hơn so với các loại polyester thông thường như PET (polyethylene terephthalate). Độ cứng và độ bền kéo tăng lên làm cho polyester dựa trên FDCA bền hơn, điều này đặc biệt có lợi trong các ứng dụng yêu cầu vật liệu chịu được áp lực cơ học, chẳng hạn như bao bì thực phẩm , chai và sơn công nghiệp . Ngoài ra, tác động của FDCA đến độ giãn dài khi đứt và mô đun kéo có thể cho phép tạo ra các vật liệu nhẹ, hiệu suất cao mà không làm giảm độ bền hoặc độ bền.
Các polyester dựa trên FDCA, chẳng hạn như PEF , thể hiện sự vượt trội ổn định nhiệt so với các loại nhựa thông thường như PET. Vòng furan trong FDCA góp phần nhiệt độ chuyển thủy tinh cao hơn (Tg) và điểm nóng chảy (Tm) , cho phép vật liệu duy trì hình dạng và tính toàn vẹn cơ học ở nhiệt độ cao. Ví dụ, polyester dựa trên FDCA có thể chịu được nhiệt độ xử lý cao hơn (ví dụ: trong quá trình đúc hoặc ép đùn) mà không bị cong vênh hoặc xuống cấp. Độ ổn định nhiệt tăng lên của polyester FDCA cũng mang lại hiệu suất tốt hơn trong các ứng dụng đổ đầy nóng, chẳng hạn như trong hộp đựng đồ uống , bao bì thực phẩm nóng và linh kiện ô tô đòi hỏi khả năng chịu nhiệt. Hơn nữa, các đặc tính nhiệt được cải thiện cho phép tăng cường xử lý vật liệu và sử dụng năng lượng hiệu quả hơn trong sản xuất, góp phần hiệu quả chi phí theo thời gian.
Một trong những ưu điểm chính của Axit 2,5-Furvàicarboxylic (FDCA) dựa trên polyesters là của họ đặc tính rào cản nâng cao . FDCA cải thiện rào cản khí (oxy, cacbonic) và rào cản độ ẩm tính chất của polyesters, làm cho các vật liệu này đặc biệt thích hợp cho bao bì thực phẩm và đồ uống ở đâu bảo quản độ tươi là rất quan trọng. Ví dụ, các polyester dựa trên FDCA như poly(etylen furanoat) (PEF) triển lãm độ thấm oxy thấp hơn so với PET, nghĩa là bảo quản thực phẩm và đồ uống tốt hơn bằng cách giảm sự khuếch tán oxy có thể dẫn đến hư hỏng hoặc oxy hóa các sản phẩm nhạy cảm. PEF rào cản hơi nước được cải thiện có thể giúp duy trì tính toàn vẹn của sản phẩm nhạy cảm với độ ẩm, giảm lãng phí sản phẩm và cải thiện thời hạn sử dụng. Khi nhu cầu của người tiêu dùng về vật liệu đóng gói giúp kéo dài độ tươi của sản phẩm tăng lên, các đặc tính rào cản nâng cao này mang lại lợi thế cạnh tranh cho polyester dựa trên FDCA.
Không giống như nhựa làm từ nhiên liệu hóa thạch truyền thống, Polyester dựa trên FDCA nhiều hơn phân hủy sinh học và có thể phân hủy , phù hợp với nhu cầu ngày càng tăng về bền vững vật liệu. Bản thân FDCA có nguồn gốc từ các nguồn tái tạo như đường thực vật và polyesters made from FDCA can undergo natural degradation through microbial processes over time. Unlike conventional PET, which can persist in the environment for hundreds of years, FDCA-based polyesters are designed to degrade more rapidly, reducing chất thải nhựa ở các bãi rác và đại dương. Ví dụ, nhựa dựa trên FDCA như PEF hiển thị nâng cao khả năng phân hủy sinh học khi tiếp xúc với điều kiện môi trường như đất , phân trộn hoặc môi trường biển . Đặc tính này không chỉ làm cho vật liệu dựa trên FDCA trở thành vật liệu thay thế xanh hơn mà còn hỗ trợ phát triển nền kinh tế tuần hoàn trong ngành nhựa, nơi sản phẩm được sản xuất, sử dụng và sau đó thải ra môi trường một cách tự nhiên mà không gây tác hại.
Việc sản xuất Polyester dựa trên FDCA từ các nguồn tài nguyên tái tạo làm giảm đáng kể dấu chân carbon so với nhựa làm từ dầu mỏ thông thường. Vì FDCA được sản xuất từ nguyên liệu sinh học, chẳng hạn như chất thải nông nghiệp hoặc đường thực vật, nên phát thải khí nhà kính liên quan đến sản lượng của nó thấp hơn nhiều so với nhựa truyền thống làm từ dầu thô. Các vật liệu dựa trên FDCA, chẳng hạn như PEF, cần ít năng lượng hơn trong quá trình sản xuất do hiệu suất cao hơn. quá trình hóa học và can reduce reliance on fossil fuels for polymer synthesis. As a result, companies adopting FDCA-based polyesters can improve their hồ sơ bền vững môi trường , đáp ứng các quy định môi trường chặt chẽ hơn và hỗ trợ các mục tiêu trách nhiệm xã hội của doanh nghiệp. Những lợi ích lâu dài bao gồm giảm sự cạn kiệt tài nguyên và greater tính bền vững trong sản xuất vật liệu, làm cho polyester dựa trên FDCA trở thành nhân tố chính trong quá trình chuyển đổi sang bền vững materials economy .
Copyright© Zhejiang Sugar Energy Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
