PEF được tổng hợp từ Axit 2,5-furvàicarboxylic (FDCA) và etylen glycol , ở đâu 2,5-furvàicarboxylat (FDC) đơn vị đóng một vai trò quan trọng trong các tính chất cơ học của polymer. các vòng furan —một vòng năm cạnh chứa cả nguyên tử oxy và carbon — mang lại ý nghĩa quan trọng độ cứng kết cấu thành PEF, không giống như các polyester truyền thống sử dụng axit terephthalic (như trong thú cưng), loại axit này thiếu độ cứng thơm tương tự. các tính chất thơm của vòng furan cho phép mạnh mẽ tương tác xếp chồng π-π giữa các chuỗi polymer liền kề, giúp tăng cường lực liên phân tử và góp phần vào mô đun cao của vật liệu và độ bền kéo .
Những tương tác thơm này làm tăng tính chất của vật liệu khả năng chống biến dạng dưới áp lực cơ học, làm cho PEF đặc biệt hữu ích cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền cơ học cao, chẳng hạn như thùng chứa chịu lực và vật liệu đóng gói gia cố . Ngoài ra, những cấu trúc cứng nhắc giúp polyme chống lại leo (biến dạng vĩnh viễn dưới ứng suất) thường thấy ở các vật liệu ít cứng hơn, đảm bảo rằng PEF hoạt động đáng tin cậy trong thời gian sử dụng kéo dài.
các cấu trúc hóa học của PEF, đặc biệt là vòng furan thơm , thúc đẩy độ kết tinh cao hơn trong quá trình polyme hóa. độ kết tinh đề cập đến sự sắp xếp có trật tự của các chuỗi polymer ở trạng thái rắn và nó đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định tính chất của polymer sức mạnh cơ học , độ cứng và kháng hóa chất . So với PET thông thường , có độ kết tinh thấp hơn, PEF có xu hướng hình thành nhiều hơn cấu trúc có trật tự , điều này làm tăng độ bền kéo và chống va đập .
Cái này độ kết tinh cao hơn cũng cải thiện đặc tính rào cản của PEF, làm cho nó hiệu quả hơn trong việc chặn các loại khí như ôxy và carbon dioxide . Những tính chất này rất quan trọng trong các ngành công nghiệp như bao bì thực phẩm , ở đâu integrity of the product must be maintained to prevent spoilage. The enhanced rào cản khí cũng cải thiện thời hạn sử dụng hàng hóa dễ hư hỏng bằng cách giảm quá trình oxy hóa các nội dung nhạy cảm. Kết quả là PEF đặc biệt phù hợp cho bao bì bền vững điều đó đòi hỏi cả cao hiệu suất và bảo vệ dưới áp lực của môi trường.
PEF vòng furan thơm cấu trúc không chỉ góp phần vào độ cứng của nó mà còn truyền đạt ổn định nhiệt cao . các tính chất thơm của vòng furan ổn định nhiệt, nghĩa là vật liệu có khả năng chịu được nhiệt độ cao hơn mà không bị suy giảm hoặc mất tính chất cơ học so với truyền thống. PET . các tương tác liên chuỗi mạnh mẽ , kết quả từ xếp chồng π-π và liên kết hydro giữa các chuỗi, ngăn chặn chuyển động nhiệt quá mức của chuỗi polymer, dẫn đến tăng điểm nóng chảy và nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg) .
Ví dụ, PEF có thể chịu được nhiệt độ xử lý tăng cao (giữa 250°C-280°C ) mà không bị suy giảm đáng kể, làm cho nó thích hợp cho xử lý nhiệt độ cao và environments where thermal stability is crucial, such as in linh kiện ô tô , thiết bị điện tử và thiết bị công nghiệp . Độ ổn định nhiệt được tăng cường này đảm bảo rằng PEF vẫn ổn định về kích thước, ngay cả trong căng thẳng cao độ điều kiện nhiệt độ, nơi PET có thể mềm đi hoặc xuống cấp.
các 2,5-furandicarboxylat các đơn vị trong PEF trao quyền kháng hóa chất vượt trội tới polyme. các vòng furan cấu trúc ổn định hơn về mặt hóa học và có khả năng chống lại nhiều loại hóa chất, bao gồm axit , căn cứ và dung môi , so với cấu trúc dựa trên este truyền thống hơn của PET. Điều này làm cho PEF có hiệu quả cao trong môi trường công nghiệp nơi tiếp xúc với hóa chất như axit axetic , dung dịch kiềm , rượu hoặc dẫn xuất dầu mỏ là phổ biến.
PEF kháng hóa chất là kết quả trực tiếp của liên kết cộng hóa trị mạnh giữa vòng furan và các nhóm chức este. Những cái này tương tác phân tử mạnh ngăn chặn polyme bị phá vỡ hoặc phân hủy khi tiếp xúc với các hóa chất khắc nghiệt. Triển lãm PEF khả năng chống thủy phân cao , đề cập đến khả năng của vật liệu chống lại sự xuống cấp trong môi trường giàu độ ẩm . Điều này làm cho nó lý tưởng để sử dụng trong bao bì hóa chất , nông nghiệp và thiết bị y tế có thể phải chịu các điều kiện hóa học đầy thách thức.
Thủy phân đề cập đến quá trình polyme bị phân hủy khi tiếp xúc với nước theo thời gian, thường dẫn đến sự phá vỡ chuỗi phân tử của polyme. PEF, nhờ tính chất độc đáo của nó cấu trúc hóa học , chứng tỏ độ ổn định thủy phân tốt hơn đáng kể hơn PET và many other conventional plastics. The vòng furan ít bị suy thoái do nước gây ra, khiến PEF trở nên lý tưởng cho môi trường ẩm ướt nơi cần có hiệu suất lâu dài mà vật liệu không bị mất đi sức mạnh cơ học hoặc trở nên giòn.
Đối với các ứng dụng liên quan đến tiếp xúc với độ ẩm , chẳng hạn như bao bì thực phẩm , đồ uống hoặc dược phẩm , PEF vẫn giữ nguyên tính chất vật lý và hiệu suất rào cản dài hơn nhiều so với nhựa truyền thống. Vì các phân tử nước ít có khả năng phá vỡ các liên kết este trong PEF nên nó thể hiện khả năng chống suy thoái lâu dài cao hơn , giảm chi phí bảo trì và cải thiện cuộc sống phục vụ của sản phẩm.
Copyright© Zhejiang Sugar Energy Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
