Axit 2,5-FurVàicarboxylic (FDCA) là một monome dựa trên sinh học mang lại độ bền cơ học vượt trội cho các polyme do tính chất của nó cấu trúc phân tử cứng nhắc . Việc kết hợp FDCA vào ma trận polymer giúp tăng cường độ bền kéo Và chống va đập bằng cách quảng bá tương tác giữa các phân tử và cung cấp một khung cứng nhắc cho chuỗi polyme.
Cấu trúc vòng thơm cho độ cứng : FDCA chứa một vòng furan , giới thiệu độ cứng vào xương sống polyme. Cấu trúc cứng nhắc này ngăn chặn sự kéo dài hoặc biến dạng quá mức khi bị căng thẳng, cho phép polymer giữ được độ bền của nó. hình dạng Và chính trực thậm chí dưới trọng tải . các vòng thơm trong FDCA góp phần vào khả năng chống chịu của polyme kéo dài , nén , Và lực cắt , giúp tăng cường nó độ bền kéo .
Liên kết chéo và hình thành mạng mạnh mẽ hơn : Cái nhóm chức cacboxyl trong FDCA cho phép hình thành mạng lưới polymer mạnh hơn . cácse carboxyl groups can engage in liên kết hydro hoặc hình thức liên kết este với các monome hoặc chuỗi polymer khác, từ đó tạo ra nhiều mạng kết nối . các improved sự liên kết phân tử Và network formation enhance the overall mechanical strength of the polymer, making it more resistant to hỏng hóc cơ khí Và Mệt mỏi trong quá trình sử dụng.
Trong khi FDCA đóng góp độ cứng cho polyme, nó cũng có thể tăng cường tính linh hoạt Và sự dẻo dai thông qua thiết kế cẩn thận và đồng trùng hợp. Sự cân bằng giữa cứng nhắc Và linh hoạt các phân đoạn trong chuỗi polyme có thể tạo ra các vật liệu cung cấp cả sức mạnh Và the ability to absorb energy without breaking.
Đồng trùng hợp cho tính linh hoạt : Khi FDCA được đồng trùng hợp với các monome linh hoạt như etylen glycol (EG) hoặc 1,4-butanediol (BDO) , nó tạo thành polyester tốt hơn độ dẻo Và độ đàn hồi . các flexible segments introduced by these copolymers enable the polymer to bend and stretch under load, improving độ bền uốn Và độ giãn dài khi đứt . Điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng yêu cầu vật liệu có thể trải qua sự biến dạng mà không thất bại, chẳng hạn như trong sợi dệt hoặc vật liệu đóng gói .
Độ dẻo dai trong môi trường nhiệt độ thấp : Các polyme dựa trên FDCA cũng có thể giữ được tính chất sự dẻo dai ở nhiệt độ thấp, khiến chúng trở nên lý tưởng cho ứng dụng thời tiết lạnh . các vòng thơm trong FDCA góp phần vào khả năng duy trì tính linh hoạt của vật liệu ở nhiệt độ dưới 0 bằng cách ngăn ngừa hiện tượng gãy giòn thường xảy ra ở các polyme thông thường. Điều này tăng cường khả năng của polyme chống va đập trong điều kiện đầy thử thách.
Cải thiện khả năng hấp thụ năng lượng : Các polyme dựa trên FDCA thường thể hiện chống va đập tốt hơn Và hấp thụ năng lượng đặc tính, nhờ sự kết hợp giữa độ cứng và tính linh hoạt của chúng. Những polyme này có thể hấp thụ lực tác động không bị nứt, làm cho chúng thích hợp cho ứng dụng căng thẳng cao chẳng hạn như cản ô tô , vỏ bảo vệ , Và vật liệu xây dựng .
FDCA tăng cường ổn định nhiệt của polyme bằng cách truyền đạt tính kháng suy thoái do nhiệt . Cấu trúc độc đáo của FDCA, chứa cả thành phần thơm và béo, góp phần tạo nên hiệu suất nhiệt cao hơn trong vật liệu polyme.
Nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh cao hơn (Tg) : Các polyme được tổng hợp bằng FDCA thường thể hiện nhiệt độ chuyển thủy tinh cao hơn (Tg) , nghĩa là chúng có thể chịu được nhiệt độ cao hơn mà không bị mềm hoặc biến dạng. các cứng nhắc structure polyme dựa trên FDCA làm tăng Tg so với các loại nhựa sinh học hoặc nhựa gốc dầu mỏ khác, làm cho chúng phù hợp với ứng dụng nhiệt độ cao , chẳng hạn như trong thiết bị điện tử , phụ tùng ô tô , hoặc bao bì công nghiệp .
Tăng khả năng chống suy thoái nhiệt : Chất thơm và nhóm cacboxyl góp phần vào tăng cường sự ổn định ở nhiệt độ cao. Các polyme dựa trên FDCA có khả năng chống chịu tốt hơn sự cắt chuỗi Và oxy hóa nhiệt , đó là những cơ chế phổ biến của suy thoái polyme dưới nhiệt. Qua trì hoãn sự cố nhiệt , polyme có chứa FDCA duy trì khả năng sức mạnh Và hiệu suất trong thời gian dài hơn trong môi trường nhiệt độ cao, làm giảm tần số BẢO TRÌ Và extending the trọn đời của vật liệu.
Tính chất cách nhiệt : Ngoài việc cải thiện ổn định nhiệt , polyme dựa trên FDCA có thể mang lại hiệu quả tốt hơn cách nhiệt của cải. Sự sắp xếp phân tử độc đáo trong vật liệu chứa FDCA làm giảm truyền nhiệt thông qua vật liệu, làm cho nó hữu ích trong các ứng dụng quản lý nhiệt là rất quan trọng, chẳng hạn như trong lớp phủ cách điện hoặc rào cản nhiệt vì máy móc công nghiệp .
các cấu trúc thơm của FDCA cũng tăng cường đặc tính rào cản của polyme liên quan đến khí, độ ẩm và các yếu tố bên ngoài khác. Điều này đặc biệt hữu ích cho việc đóng gói và phủ lớp bảo vệ.
Giảm tính thấm : Cái incorporation of FDCA into the polymer matrix increases the mật độ đóng gói phân tử , giảm tính thấm của vật liệu để chất khí (chẳng hạn như oxy và carbon dioxide) và độ ẩm . Điều này làm cho polyme dựa trên FDCA trở nên lý tưởng để sử dụng trong bao bì thực phẩm , Ở đâu chống oxy và độ ẩm là điều cần thiết để ngăn chặn sự hư hỏng và kéo dài thời gian sử dụng. hạn sử dụng của sản phẩm. các đóng gói phân tử chặt chẽ hơn đạt được nhờ việc hợp nhất FDCA làm giảm tốc độ khuếch tán của các nguyên tố này, mang lại khả năng bảo vệ vượt trội so với các polyme truyền thống.
Rào cản đối với chất gây ô nhiễm : Cái dense structure of FDCA-based polymers also provides an effective rào cản ô nhiễm , làm cho chúng phù hợp với bao bì dược phẩm , lớp phủ bảo vệ , Và other applications where khả năng chống ô nhiễm là rất quan trọng.
Copyright© Zhejiang Sugar Energy Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
