Goede thermische stabiliteit van PEF

Als nieuw type biobased polymeer wordt de thermische stabiliteit van polyethyleen 2,5-furaandicarboxylaat (PEF) is een van de belangrijke indicatoren van het toepassingspotentieel ervan. De thermische stabiliteit van PEF beïnvloedt niet alleen de verwerkingsprestaties, maar ook de levensduur in omgevingen met hoge temperaturen.
Wanneer de temperatuur hoger is dan de smelttemperatuur, begint PEF af te breken. Uit onderzoek is gebleken dat de thermische degradatietemperatuur van PEF gewoonlijk boven de 300°C ligt, wat betekent dat onder toepassingsomstandigheden het risico op thermische degradatie laag is. Tijdens het thermische afbraakproces zal de chemische structuur van PEF veranderen, wat vooral tot uiting komt in het breken van moleculaire ketens en het genereren van klein moleculair organisch materiaal.
De thermische stabiliteit van PEF wordt beïnvloed door meerdere factoren, waaronder de moleculaire structuur, de polymerisatiegraad en het gebruik van additieven:
Moleculaire structuur: De chemische structuur van PEF bevat stabiele furanringen en esterbindingen, waardoor de moleculaire keten relatief stabiel is bij hoge temperaturen. Tegelijkertijd zorgt de combinatie van dibasisch zuur en diol voor een goede thermische stabiliteit.
Mate van polymerisatie: Een hogere polymerisatiegraad helpt gewoonlijk de thermische stabiliteit te verbeteren, omdat langere moleculaire ketens de cohesie van het materiaal kunnen vergroten, waardoor de hittebestendigheid ervan wordt verbeterd.
Additieven: Bij de productie en toepassing van PEF kunnen hittestabilisatoren en antioxidanten worden toegevoegd om de thermische stabiliteit verder te verbeteren. Deze additieven kunnen oxidatiereacties in omgevingen met hoge temperaturen remmen en de snelheid van thermische afbraak vertragen.
Vanwege de goede thermische stabiliteit van PEF presteert het goed bij verschillende verwerkingsmethoden bij hoge temperaturen, zoals spuitgieten, extrusie en thermovormen. Dit zorgt ervoor dat PEF een breed scala aan toepassingspotentieel heeft in verpakkingen, auto-onderdelen en elektronische producten. In voedselverpakkingen zorgt de hoge smelttemperatuur van PEF er bijvoorbeeld voor dat het effectief bestand is tegen temperatuurveranderingen tijdens warmtebehandeling, waardoor de veiligheid en versheid van voedsel behouden blijft.