生物基PEF的合成及其等温结晶动力学研究

以生物基2,5-呋喃二甲酸二甲酯(DMFD)和乙二醇(EG)为原料,乙二醇锑为催化剂,利用酯交换法制备了生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)。研究了生物基PEF的结构及热稳定性和结晶性能,应用等温结晶动力学研究了生物基PEF的结晶行为。结果表明:当DMFD与EG的摩尔比为1.8时,酯交换和缩聚反应最佳,核磁共振氢谱和傅里叶变换红外光谱测试结果表明合成的物质为目标产物PEF;生物基PEF具有与石油基聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯相似的热稳定性,但其玻璃化转变温度(T_g)为90.7℃大于石油基PET的T_g,熔点(T_m)为211.6℃低于石油基PET的T_m;生物基PEF的等温结晶动力学研究表明,在150～170℃时,其Avrami指数为2.21～2.54,结晶度为20.8%～27.7%,结晶速率常数为(4.40～32.00)×10~(-3),表观活化能为43.98 kJ/mol,其中,165℃进行保温冷结晶时,生物基PEF结晶速率达到最大,但与石油基PET相比,生物基PEF结晶速率很慢。     

生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯的合成技术及应用现状

综述了生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)的合成技术,分析了各种合成方法的优缺点,介绍了PEF的应用现状,并对PEF的合成技术产业化及应用前景进行了展望。PEF的合成技术主要包括溶液缩聚法、熔融缩聚法、熔融-固相缩聚法及开环缩聚法,其中熔融缩聚法由于效率高、耗能少、用时短、过程稳定等优势应用最广泛,熔融缩聚法又可分为直接酯化-熔融缩聚法和酯交换-熔融缩聚法,这两种技术路线比较适合PEF的工业化生产。PEF在力学性能、耐高温性、阻气性等方面均优于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),主要应用在饮料瓶、薄膜等包装材料及纺织品等领域。在PEF的合成技术研究方面,直接酯化-熔融缩聚法将成为合成PEF的主流方法,今后应进一步制备出低成本催化剂、注重反应过程中催化剂的选择、抑制副反应发生、提高PEF的相对分子质量;在PEF的性能及应用方面,通过各种改性技术的不断研发,PEF有望替代PET在食品包装、纺织品、电子及汽车等领域广泛应用。     

生物基2,5-呋喃二甲酸及其聚酯合成研究进展

如何通过高效、廉价的方法制备2,5–呋喃二甲酸(2,5-FDCA)及其聚合物已成为近几年的研究热点。重点介绍了2,5-FDCA的合成路线、聚2,5–呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)及其共聚酯的研究进展,并对其进行了分析。分析结果表明,目前2,5-FDCA的合成以5–羟甲基糠醛(HMF)氧化路线为主,其中催化剂采用贵金属,价格比较昂贵,建议对高效低价的新型催化剂体系进行开发。另外,为提高材料的各种性能,研究FDCA基聚酯改性的高性能产品,对经济、社会发展有着重大应用价值。     

宁波材料所在生物基PET合成方面取得新进展

正中科院宁波材料所朱锦研究员带领的生物基高分子材料团队通过以生物基芳香单体2,5-呋喃二甲酸与乙二醇共聚,采用熔融缩聚法,制备了一系列分子结构中呋喃环含量不同的生物基芳香聚酯——聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)(又称生物基PET),其特性黏数控制在0.75~0.98 d L/g之间。TGA和DSC研究表明,生物基芳香聚酯的Tg明显提高,PEF的Tg比PET提高了18℃,熔融温度降低了40℃,强度和模量提高了40%。材料气体阻隔性测试表明,PEF的CO2阻隔性比PET提高了14.8倍,O2阻隔性比PET提高了6.8倍。由于生物基芳香聚酯     

二氧化碳和农作物残留物可转化为塑料

正美国斯坦福大学的一个研究小组创制一种方法,可以把二氧化碳以及农作物残留物等植物材料转化为塑料。这一项目"旨在以二氧化碳取代石油化工产品,作为制造塑料的原料。如果弃用(石油等)不可再生能源,塑料工业可以大大减少‘碳足迹’"。在最新一期英国《自然》杂志登载的一篇论文中,研究小组的着力点是一定程度上可替代聚对苯二甲酸乙二酯的聚呋喃二甲酸乙二酯(PEF),后者以一种名为2,5-呋喃二甲酸(FDCA)的化合物和乙二醇为原料。而2,5-呋喃二甲酸与对苯二甲酸不     

聚2,5-呋喃二甲酸乙二酯的合成与表征

以乙二醇和生物质单体2,5-呋喃二甲酸为原料通过熔融缩聚制备聚2,5-呋喃二甲酸乙二酯(PEF),采用傅立叶变换红外光谱仪、核磁共振仪对其分子结构进行表征,并采用差示扫描量热仪和乌氏粘度计对PEF的玻璃化转变和特性黏度进行研究,结果表明,所得聚酯的玻璃化转变温度为73℃,特性黏度为0.23.     

PEFT共聚酯的热氧化分解行为研究

采用热重(TG)分析法研究2,5-呋喃二甲酸(FDCA)质量分数分别为0,25％,50％,75％,100％的聚对苯二甲酸-2,5-呋喃二甲酸乙二醇共聚酯(PEFT)的热氧化分解行为,使用Kinssinger法、Ozawa法和Coats-Redfen法对PEFT热氧化分解的表观活化能(Ea)和反应机理进行了分析.结果表明...     

聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯/苯甲酸钠的结晶动力学与热学行为

利用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)等表征手段以及Avrami等温结晶动力学分析方法,系统地研究了苯甲酸钠(SB)对聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)等温结晶行为和热稳定性的影响。通过DSC结晶放热曲线及半结晶时间(t_(1/2)),表明SB的加入提高了PEF的相对结晶度(X_c)并加快了PEF的结晶速率,具有较好的结晶成核作用。从Avrami指数n的变化表明SB的加入对球晶的三维生长具有一定程度的影响。随后的PEF和PEF/SB结晶熔融曲线出现多重熔融峰I、II、III,并且随着结晶温度的变化而发生转变,进一步说明PEF链段运动缓慢,且SB的加入具有显著的结晶促进效果。通过Hoffman-Weeks外推法计算了PEF及PEF/SB的平衡熔融温度(T_m~0),发现SB的加入明显降低了PEF的T_m~0。XRD结果表明SB对PEF的晶体结构无影响。TGA数据显示SB导致PEF的热稳定性有一定程度影响。     

HMF路线合成生物基单体2,5-呋喃二甲酸的研究进展

2,5-呋喃二甲酸（FDCA）是合成聚（呋喃二甲酸乙二醇酯）（PEF）等生物基聚酯的重要单体,具有广阔的应用前景。FDCA能否实现低廉、高效的大规模生产,是生物基聚酯开发的关键。目前,FDCA合成的研究广受关注,工业化开发也正在进行中。本文对合成生物基单体FDCA的5-羟甲基糠醛（HMF）路线进行综述,重点介绍了水、高沸点有机溶剂、低沸点有机溶剂、双相体系和离子液体中的糖类脱水合成HMF,无碱水溶液、碱性水溶液和有机溶剂中的HMF氧化合成FDCA以及糖类一锅法合成FDCA的研究进展。在比较各种合成方法的基础上,认为当前应着重研究开发低沸点溶剂中糖类脱水合成HMF以及无碱水溶液或有机溶剂中低廉高效的HMF氧化新方法,并向着糖类一锅法合成FDCA的方向发展。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)生物降解进展

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换得到的,或者对苯二甲酸(TPA)先与乙二醇(EG)酯化合成对苯二甲酸双羟乙酯,然后,再进行缩聚反应制得的一种聚酯.近年来,由于其具有良好的耐用性,在工业领域和日常生活中被广泛应用,但是,由于其耐疲劳性较强,导致其废弃物在自然环境中大量积累,给全球生态系统带...