PEF er syntetiseret fra 2,5-furogicarboxylsyre (FDCA) og ethylenglycol , hvor 2,5-furogicarboxylat (FDC) enhed spiller en kritisk rolle i polymerens mekaniske egenskaber. Den furan ring -en femleddet ring, der indeholder både ilt- og carbonatomer - giver betydelige strukturel stivhed til PEF, i modsætning til traditionelle polyestere, der bruger terephthalsyre (som i PET), som mangler det samme niveau af aromatisk stivhed. Den aromatisk natur af furanringen muliggør stærk π-π stabling interaktioner mellem tilstødende polymerkæder, hvilket forbedrer intermolekylære kræfter og bidrager til materialets høje modul og trækstyrke .
Disse aromatiske interaktioner øger materialets modstog mod deformation under mekanisk belastning, hvilket gør PEF særlig anvendelig til applikationer, der kræver høj mekanisk styrke, som f.eks bærende containere og forstærkede emballagematerialer . Derudover disse stive strukturer hjælpe polymeren til at modstå krybe (permanent deformation under stress) typisk set i mindre stive materialer, hvilket sikrer, at PEF yder pålideligt over længere brugsperioder.
Den kemisk struktur af PEF, især aromatisk furan ring , fremmer højere krystallinitet under polymerisationsprocessen. Krystallinitet henviser til det ordnede arrangement af polymerkæder i fast tilstog, og det spiller en afgørende rolle i bestemmelsen af en polymers mekanisk styrke , stivhed , og kemisk resistens . Sammenlignet med konventionel PET , som har lavere krystallinitet, har PEF tendens til at danne en mere ordnet struktur , hvilket øger dens trækstyrke og slagfasthed .
Dette højere krystallinitet forbedrer også barriereegenskaber af PEF, hvilket gør den mere effektiv til at blokere gasser som f.eks oxygen og kuldioxid . Disse egenskaber er afgørende i industrier som fødevareemballage , hvor integrity of the product must be maintained to prevent spoilage. The enhanced gasbarriere forbedrer også holdbarhed af letfordærvelige varer ved at reducere oxidationen af følsomt indhold. Som følge heraf er PEF særdeles velegnet til bæredygtig emballage der kræver både høje ydeevne og beskyttelse under miljøbelastninger.
PEF'er aromatisk furan ring struktur bidrager ikke kun til dens stivhed, men giver også høj termisk stabilitet . Den aromatisk natur af furanringen er termisk stabil, hvilket betyder, at materialet er bedre i stand til at modstå højere temperaturer uden at forringe eller miste dets mekaniske egenskaber sammenlignet med traditionelle PET . Den stærke interkæde interaktioner , som følge af π-π stabling og hydrogenbinding mellem kæder, forhindre overdreven termisk bevægelse af polymerkæderne, hvilket fører til øgede smeltepunkter og glasovergangstemperaturer (Tg) .
For eksempel kan PEF modstå forhøjede forarbejdningstemperaturer (mellem 250°C-280°C ) uden væsentlig nedbrydning, hvilket gør den velegnet til høj temperatur behandling og environments where thermal stability is crucial, such as in bilkomponenter , elektronik , og industrielt udstyr . Denne forbedrede termiske stabilitet sikrer, at PEF forbliver formstabilt, selv i høj stress termiske forhold, hvor PET kan blødgøres eller nedbrydes.
Den 2,5-furandicarboxylat enheder i PEF giver en overlegen kemisk resistens til polymeren. Den furan ring struktur er mere kemisk stabil og modstandsdygtig over for en række kemikalier, herunder syrer , baser , og opløsningsmidler sammenlignet med den mere traditionelle ester-baserede struktur af PET. Dette gør PEF meget effektiv i industrielle miljøer hvor udsættelse for kemikalier som f.eks eddikesyre , alkaliske opløsninger , alkoholer , eller petroleumsderivater er almindelig.
PEF'er kemisk resistens er et direkte resultat af stærk kovalent binding mellem furanringen og de esterfunktionelle grupper. Disse stærke molekylære interaktioner forhindre polymeren i at nedbrydes eller nedbrydes under eksponering for skrappe kemikalier. PEF udstillinger høj modstandsdygtighed over for hydrolyse , som refererer til materialets evne til at modstå nedbrydning i fugtrige miljøer . Dette gør den ideel til brug i kemisk emballage , landbrug , og medicinsk udstyr som kan blive udsat for udfordrende kemiske forhold.
Hydrolyse refererer til den proces, hvorved polymerer nedbrydes, når de udsættes for vand over tid, hvilket ofte fører til en nedbrydning af polymerens molekylære kæder. PEF, på grund af dets unikke kemisk struktur , demonstrerer markant bedre hydrolytisk stabilitet end PET og many other conventional plastics. The furan ring er mindre tilbøjelig til vand-induceret nedbrydning, hvilket gør PEF ideel til våde miljøer hvor der kræves langsigtet ydeevne, uden at materialet mister sin mekanisk styrke eller bliver skøre.
For ansøgninger, der involverer fugtpåvirkning , som f.eks fødevareemballage , drikkevarer , eller lægemidler , PEF beholder sin fysiske egenskaber og barriere ydeevne meget længere end traditionel plast. Da vandmolekyler er mindre tilbøjelige til at bryde esterbindingerne i PEF, udviser det større modstand mod langvarig nedbrydning , reducere vedligeholdelsesomkostninger og forbedre levetid af produkter.
Copyright© Zhejiang Sugar Energy Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
