NEF jest syntetyzowany z Kwas 2,5-furanodikarboksylowy (FDCA) i glikol etylenowy , gdzie 2,5-furiikarboksylan (FDC) Jednostka odgrywa kluczową rolę we właściwościach mechanicznych polimeru. The pierścień furanowy — pięcioczłonowy pierścień zawierający zarówno atomy tlenu, jak i węgla — ma znaczący wpływ sztywność strukturalna do PEF, w przeciwieństwie do tradycyjnych poliestrów, w których wykorzystuje się kwas tereftalowy (jak w PET), któremu brakuje tego samego poziomu sztywności aromatycznej. The aromatyczny charakter pierścienia furanowego umożliwia silne Interakcje układania π-π pomiędzy sąsiednimi łańcuchami polimeru, co poprawia siły międzycząsteczkowe i contributes to the wysoki moduł materiału i wytrzymałość na rozciąganie .
Te interakcje aromatyczne zwiększają trwałość materiału odporność na odkształcenia pod wpływem naprężeń mechanicznych, co czyni PEF szczególnie przydatnym w zastosowaniach wymagających dużej wytrzymałości mechanicznej, takich jak kontenery nośne i wzmocnione materiały opakowaniowe . Dodatkowo te sztywne konstrukcje pomóc polimerowi oprzeć się pełzać (trwałe odkształcenie pod wpływem naprężenia) zwykle spotykane w mniej sztywnych materiałach, co gwarantuje, że PEF działa niezawodnie przez dłuższy okres użytkowania.
The struktura chemiczna PEF, zwłaszcza aromatyczny pierścień furanowy , promuje wyższa krystaliczność podczas procesu polimeryzacji. Krystaliczność odnosi się do uporządkowanego ułożenia łańcuchów polimeru w stanie stałym i odgrywa kluczową rolę w określaniu polimeru wytrzymałość mechaniczna , sztywność , i odporność chemiczna . W porównaniu do konwencjonalny PET , który ma niższą krystaliczność, PEF ma tendencję do tworzenia większej uporządkowana struktura , co zwiększa jego wytrzymałość na rozciąganie i odporność na uderzenia .
To wyższa krystaliczność poprawia również właściwości barierowe PEF, dzięki czemu jest bardziej skuteczny w blokowaniu gazów, takich jak tlen i dwutlenek węgla . Właściwości te są kluczowe w branżach takich jak opakowania do żywności , gdzie integrity of the product must be maintained to prevent spoilage. The enhanced bariera gazowa poprawia również trwałość towarów łatwo psujących się poprzez ograniczenie utleniania wrażliwych treści. W rezultacie PEF szczególnie dobrze nadaje się do zrównoważone opakowanie to wymaga obu wysokich wymagań wydajność i ochrona pod wpływem stresorów środowiskowych.
PEF aromatyczny pierścień furanowy struktura nie tylko przyczynia się do jej sztywności, ale także ją nadaje wysoka stabilność termiczna . The aromatyczny charakter pierścienia furanowego jest stabilny termicznie, co oznacza, że materiał lepiej wytrzymuje wyższe temperatury bez pogorszenia lub utraty swoich właściwości mechanicznych w porównaniu z tradycyjnymi PET . The silne interakcje międzyłańcuchowe , wynikający z Układanie π-π i wiązanie wodorowe pomiędzy łańcuchami, zapobiegają nadmiernemu ruchowi termicznemu łańcuchów polimeru, prowadzącemu do podwyższone temperatury topnienia i temperatury zeszklenia (Tg) .
Na przykład PEF może wytrzymać podwyższone temperatury przetwarzania (pomiędzy 250°C-280°C ) bez znacznej degradacji, dzięki czemu nadaje się do obróbka w wysokiej temperaturze i environments where thermal stability is crucial, such as in komponenty samochodowe , elektronika , i sprzęt przemysłowy . Ta zwiększona stabilność termiczna zapewnia, że PEF pozostaje stabilny wymiarowo, nawet w wysoki stres warunki termiczne, gdzie PET może zmięknąć lub ulec degradacji.
The 2,5-furandikarboksylan jednostki w PEF przyznają a doskonała odporność chemiczna do polimeru. The pierścień furanowy struktura jest bardziej stabilna chemicznie i odporna na różne chemikalia, w tym kwasy , podstawy , i rozpuszczalniki w porównaniu z bardziej tradycyjną strukturą PET na bazie estrów. To sprawia, że PEF jest bardzo skuteczny w środowiska przemysłowe w przypadku narażenia na działanie środków chemicznych, takich jak kwas octowy , roztwory alkaliczne , alkohole lub pochodne ropy naftowej jest powszechne.
PEF odporność chemiczna jest bezpośrednim skutkiem silne wiązanie kowalencyjne pomiędzy pierścieniem furanowym a estrowymi grupami funkcyjnymi. Te silne oddziaływania molekularne zapobiegają rozkładowi lub degradacji polimeru pod wpływem ostrych chemikaliów. eksponaty PEF wysoka odporność na hydrolizę , co odnosi się do odporności materiału na degradację w środowiska bogate w wilgoć . Dzięki temu idealnie nadaje się do stosowania w opakowania chemiczne , rolnictwo , i sprzęt medyczny które mogą być narażone na trudne warunki chemiczne.
Hydroliza odnosi się do procesu, w którym polimery ulegają degradacji pod wpływem działania woda z biegiem czasu, często prowadząc do rozpadu łańcuchów molekularnych polimeru. PEF, dzięki swojej wyjątkowości struktura chemiczna , demonstruje znacznie lepszą stabilność hydrolityczną niż PET i many other conventional plastics. The pierścień furanowy jest mniej podatny na degradację pod wpływem wody, co czyni PEF idealnym rozwiązaniem środowiska wilgotne tam, gdzie wymagana jest długoterminowa wydajność bez utraty właściwości materiału wytrzymałość mechaniczna lub staje się kruchy.
Do zastosowań obejmujących narażenie na wilgoć , takie jak opakowania do żywności , napoje lub farmaceutyki , PEF zachowuje swoje właściwości fizyczne i wydajność bariery znacznie dłużej niż tradycyjne tworzywa sztuczne. Ponieważ cząsteczki wody rzadziej rozrywają wiązania estrowe w PEF, wykazuje to większa odporność na długoterminową degradację , zmniejszając koszty konserwacji i poprawiając żywotność produktów.
Copyright© Zhejiang Sugar Energy Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
