폴리 (에틸렌 2,5- 푸란드 리카르 복실 레이트) (PEF) 폴리에틸렌 테레 프탈레이트 (PET)와 같은 전통적인 폴리 에스테르에 존재하는 벤젠 고리와 구별되는 방향족 헤테로 사이클 인 푸란 고리를 특징으로하는 분자 구조를 특징으로한다. 이 독특한 화학 구조는 Furan 고리 시스템 내의 공액 이중 결합으로 인해 특정 자외선 (UV) 파장을 흡수하는 PEF의 고유 능력에 기여합니다. 이 분자 모이어 티는 중합체 골격에서 손상된 광 화학적 반응을 개시하기 전에 UV 에너지를 소산 할 수 있기 때문에이 흡수 능력은 어느 정도의 자연 UV 저항성을 부여한다. 그럼에도 불구하고,이 본질적인 속성에도 불구하고, 대부분의 폴리 에스테르 기반 중합체와 같은 PEF는 연장되고 강렬한 UV 노출 하에서 광분해에 완전히 영향을 미치지 않으므로 확장 된 실외 사용을위한 추가 안정화 전략이 필요합니다.
UV 방사선에 대한 노출은 중합체 사슬 내에서 화학적 결합을 파괴함으로써 PEF에서 광분해를 시작할 수있다. UV 광자의 흡수는 자유 라디칼 및 반응성 산소 종을 생성하여 중합체 매트릭스 전체에 걸쳐 사슬 절단 및 산화 반응을 전파합니다. 이 과정은 분자량 감소, 인장 강도 감소 및 브리티 니스 증가를 포함하여 주요 재료 특성의 악화를 초래합니다. 시각적으로 광도 예화는 종종 표면 변색 또는 황변, 표면 크래킹 및 포괄으로 나타나며,이 모든 것은 재료의 기계적 무결성과 미적 특성을 손상시킬 수 있습니다. 분해 속도는 UV 노출의 강도와 지속 시간, 온도 및 습도와 같은 환경 적 요인, 산화 경로를 촉진하는 산소의 존재에 의해 영향을받습니다.
UV 방사선의 부작용을 완화하고 실외 응용 분야에서 PEF의 장기 안정성을 향상시키기 위해 제조업체는 중합체 제형 동안 몇 가지 전략을 사용합니다. 자외선 흡수제 (예를 들어, 벤조 트리아 졸 유도체)와 같은 UV 안정제의 혼입, 아민 가벼운 안정제 (HALS) 및 산화 방지제를 방해하는 것은 광분해 속도를 상당히 지연시킬 수 있습니다. UV는 유해한 UV 방사선을 흡수하여 덜 유해한 에너지 형태로 변환하여 기능하는 반면, HALS는 광 산화 중에 생성 된 자유 라디칼을 제거하여 분해주기를 방해합니다. 산화 방지제는 산화 종을 중화시켜 중합체 사슬을 추가로 보호합니다. UV 차단 특성을 갖는 보호 코팅 또는 다층 필름은 PEF 표면에 적용하여 직접 UV 노출로부터 재료를 보호 할 수 있습니다. 이러한 접근법은 실외 사용을위한 PEF 제품의 기능적 수명을 총체적으로 확장합니다.
PET와 비교할 때 PEF는 푸란 기반의 백본 구조에 기인 한 유사하거나 약간 향상된 UV 저항을 보여줍니다. PET의 벤젠 고리는 고유 한 UV 안정성을 제공하지만 PEF의 푸란 고리의 뚜렷한 화학적 특성은 UV 흡수 및 광 발성 성의 한계 개선을 제공 할 수 있습니다. 그러나, 중합체는 첨가제 안정화없이 완전히 UV- 방지되지 않는다. 폴리 카보네이트 또는 플루오로 폴리머와 같은 본질적으로 우수한 UV 저항성을 갖는 폴리머와 비교하여 PEF의 UV 안정성은 중간 정도이므로 엄격한 야외 성능 표준을 충족시키기 위해 조작 된 제형이 필요합니다. 그럼에도 불구하고 PEF의 생물 기반 원산지 및 지속 가능한 자격 증명은 환경 이점과 기능적 성과의 매력적인 균형을 제공합니다.
농업 필름, 햇빛에 노출 된 포장 또는 자동차 구성 요소와 같은 실용적인 야외 시나리오에서 PEF의 UV 저항 및 장기 안정성은 가속화 된 풍화 테스트 및 실제 노출 연구를 통해 검증되어야합니다. 변동 온도, 습도 변화, 오염 물질 노출 및 기계적 스트레스와 같은 요인은 UV 방사선의 영향을 복합하고 분해 동역학에 영향을 미칩니다. 최적의 벽 두께, UV 초기 염료 또는 안료를 사용한 색소 침착 및 안정화 첨가제의 통합을 포함한 설계 고려 사항은 특정 응용 분야에 대한 PEF 제형을 조정하는 데 필수적입니다. 이러한 변수를 이해하면 환경 스트레스 요인 하에서 내구성과 신뢰성을 보장하는 최적화 된 제품 성능을 제공합니다.
Copyright© Zhejiang Sugar Energy Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
