PEF er syntetisert fra 2,5-furogikarboksylsyre (FDCA) og etylenglykol , hvor 2,5-furogikarboksylat (FDC) enheten spiller en kritisk rolle i polymerens mekaniske egenskaper. Den furan ring -en femleddet ring som inneholder både oksygen- og karbonatomer - gir betydelig strukturell stivhet til PEF, i motsetning til tradisjonelle polyestere som bruker tereftalsyre (som i PET), som mangler samme nivå av aromatisk stivhet. Den aromatisk natur av furanringen muliggjør sterk π-π stablingsinteraksjoner mellom tilstøtende polymerkjeder, noe som forbedrer intermolekylære krefter og bidrar til materialets høye modul og strekkfasthet .
Disse aromatiske interaksjonene øker materialets motstog mot deformasjon under mekanisk påkjenning, noe som gjør PEF spesielt nyttig for applikasjoner som krever høy mekanisk styrke, som f.eks bærende containere og forsterket emballasjemateriale . I tillegg disse stive strukturer hjelpe polymeren motstå krype (permanent deformasjon under stress) vanligvis sett i mindre stive materialer, noe som sikrer at PEF yter pålitelig over lengre bruksperioder.
Den kjemisk struktur av PEF, spesielt aromatisk furanring , fremmer høyere krystallinitet under polymerisasjonsprosessen. Krystallinitet refererer til det ordnede arrangementet av polymerkjeder i fast tilstog, og det spiller en avgjørende rolle i å bestemme en polymers mekanisk styrke , stivhet , og kjemisk motstog . Sammenlignet med konvensjonell PET , som har lavere krystallinitet, har PEF en tendens til å danne en mer ordnet struktur , som øker sin strekkfasthet og slagfasthet .
Dette høyere krystallinitet forbedrer også barriereegenskaper av PEF, noe som gjør den mer effektiv til å blokkere gasser som f.eks oksygen og karbondioksid . Disse egenskapene er avgjørende i bransjer som matemballasje , hvor integrity of the product must be maintained to prevent spoilage. The enhanced gassbarriere forbedrer også holdbarhet av bedervelige varer ved å redusere oksidasjonen av sensitivt innhold. Som et resultat er PEF spesielt godt egnet for bærekraftig emballasje som krever begge høye ytelse og beskyttelse under miljøbelastninger.
PEF-er aromatisk furanring struktur bidrar ikke bare til dens stivhet, men gir også høy termisk stabilitet . Den aromatisk natur av furanringen er termisk stabil, noe som betyr at materialet er bedre i stand til å tåle høyere temperaturer uten å forringe eller miste sine mekaniske egenskaper sammenlignet med tradisjonelle PET . Den sterke interkjedeinteraksjoner , som følge av π-π stabling og hydrogenbinding mellom kjeder, forhindre overdreven termisk bevegelse av polymerkjedene, noe som fører til økte smeltepunkter og glassovergangstemperaturer (Tg) .
For eksempel tåler PEF forhøyede prosesstemperaturer (mellom 250°C-280°C ) uten vesentlig forringelse, noe som gjør den egnet for høy temperatur behandling og environments where thermal stability is crucial, such as in bilkomponenter , elektronikk , og industrielt utstyr . Denne forbedrede termiske stabiliteten sikrer at PEF forblir dimensjonsstabilt, selv i høy stress termiske forhold, hvor PET kan mykne eller nedbrytes.
Den 2,5-furandikarboksylat enheter i PEF gir en overlegen kjemisk motstand til polymeren. Den furan ring strukturen er mer kjemisk stabil og motstandsdyktig mot en rekke kjemikalier, inkludert syrer , baser , og løsemidler , sammenlignet med den mer tradisjonelle esterbaserte strukturen til PET. Dette gjør PEF svært effektiv i industrielle miljøer hvor eksponering for kjemikalier som f.eks eddiksyre , alkaliske løsninger , alkoholer , eller petroleumsderivater er vanlig.
PEF-er kjemisk motstog er et direkte resultat av sterk kovalent binding mellom furanringen og de esterfunksjonelle gruppene. Disse sterke molekylære interaksjoner forhindre at polymeren brytes ned eller brytes ned under eksponering for sterke kjemikalier. PEF-utstillinger høy motstand mot hydrolyse , som refererer til materialets evne til å motstå nedbrytning i fuktrike miljøer . Dette gjør den ideell for bruk i kjemisk emballasje , jordbruk , og medisinsk utstyr som kan bli utsatt for utfordrende kjemiske forhold.
Hydrolyse refererer til prosessen der polymerer brytes ned når de utsettes for vann over tid, noe som ofte fører til nedbrytning av polymerens molekylkjeder. PEF, på grunn av sin unike kjemisk struktur , demonstrerer betydelig bedre hydrolytisk stabilitet enn PET og many other conventional plastics. The furan ring er mindre utsatt for vannindusert nedbrytning, noe som gjør PEF ideell for våte miljøer der det kreves langsiktig ytelse uten at materialet mister sin mekanisk styrke eller bli sprø.
For søknader som involverer fuktighetseksponering , som f.eks matemballasje , drikkevarer , eller legemidler , PEF beholder sin fysiske egenskaper og barriere ytelse mye lenger enn tradisjonell plast. Siden vannmolekyler har mindre sannsynlighet for å bryte esterbindingene i PEF, viser det seg større motstand mot langvarig nedbrytning , redusere vedlikeholdskostnader og forbedre levetid av produkter.
Copyright© Zhejiang Sugar Energy Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
