在制備淺色的PEF時，應考慮到原料呋喃二甲酸或酯的提純、脫羧反應、催化劑、反應溫度等因素，選用高純度單體、高選擇性催化劑和適當?shù)幕瘜W反應環(huán)境和穩(wěn)定劑以確保最終產(chǎn)品的色澤和穩(wěn)定性。
生物基聚酯PEF（聚對苯二甲酸乙二醇酯）在多個方面表現(xiàn)出優(yōu)越的性能，如出色的力學性能、耐高溫性以及良好的阻氣性。這使得PEF在多個領域得到廣泛應用，如飲料瓶的包裝材料、薄膜材料以及紡織品等。生物降解料玖潤主營：廣東全生物降解顆粒、廣東全生物降解改性料、廣東全生物降解吹膜料、廣東全生物降解淋膜料、廣東全生物降解注塑料、全生物降解氣泡膜專用料、廣東降解料、廣東降解顆粒廠家、降解廠家、生物基PE+淀粉吹膜料 PLA+PBAT 改性顆粒優(yōu)越的阻隔性能：
PEF的氧氣阻隔性是PET的10倍
PEF的二氧化碳阻隔性是PET的6至10倍
PEF的阻水性是PET的2倍
更有吸引力的熱性能：
PEF的Tg（玻璃化轉(zhuǎn)變溫度）為86°C，而PET的Tg（玻璃化轉(zhuǎn)變溫度）為74°C
PEF的Tm（熔點）為235°C，PET的Tm（熔點）為265°C
可再生：PEF以植物為基礎，而不是化石為基礎，并且碳足跡降低了50-70％（來源：烏得勒支大學哥白尼研究所（Eerhart等，2012）
盡管PEF作為包裝材料與石油基聚酯PET相比具有許多優(yōu)勢，但目前大規(guī)模應用仍存在一些瓶頸。其中最主要的問題是PEF的色澤較深，通常為黑白、褐色、金黃等較深的色彩，這使得其清澈度和純凈度不及PET。那么為什么PEF多數(shù)產(chǎn)品是黃色的呢？這要從它的合成說起。PEF的合成方法包括：熔融縮聚法、熔融-固相縮聚法、溶液縮聚法、開環(huán)縮聚法、酶催化聚合法。熔融縮聚法又分為直接酯化-熔融縮聚法和酯交換-熔融縮聚法。生料降解料廠家熔融縮聚法——PEF分子質(zhì)量高、顏色較深，是主流工藝直接酯化-熔融縮聚法已成為PEF工業(yè)化生產(chǎn)的主要工藝路線，通過將FDCA和EG直接反應形成酯，再通過縮聚合成PEF。生料降解料批發(fā)該方法具有原材料消耗低、反應時間短、反應速度平緩、產(chǎn)物相對分子質(zhì)量高、無有害副反應產(chǎn)物等優(yōu)點。然而，PEF的熔融縮聚更易發(fā)生變色、醚化和熱分解副反應，導致產(chǎn)物色澤深、呋喃二甲酸二甘醇酯鏈節(jié)(簡稱DEGF鏈節(jié))含量高。因此，選擇合適的聚合工藝和催化劑在合適的工藝條件下制備高分子量PEF的同時抑制上述副反應，是熔融縮聚法合成PEF需要研究解決的關鍵問題。玖潤主營：廣東全生物降解顆粒、廣東全生物降解改性料、廣東全生物降解吹膜料、廣東全生物降解淋膜料、廣東全生物降解注塑料、全生物降解氣泡膜專用料、廣東降解料、廣東降解顆粒廠家、降解廠家、生物基PE+淀粉吹膜料 PLA+PBAT 改性顆粒目前大多數(shù)PEF合成研究選用酯交換路線，其原因有二：一是目前FDCA精制技術尚不成熟；二是酯交換路線有利于抑制變色和醚化副反應。在酯化/酯交換和熔融縮聚階段(尤其是縮聚階段)，PEF均會發(fā)生變色，生成從琥珀色、棕色甚至黑色的PEF產(chǎn)品。PEF變色首先與單體中的雜質(zhì)有關，尤其是醛類雜質(zhì)的存在會導致嚴重的變色。當雜質(zhì)完全去除后，可制得色澤較淺如琥珀色的PEF。變色的第二個原因是FDCA的脫羧反應和脫羧產(chǎn)物進一步的副反應。De Jong等采用酯化-熔融縮聚和酯交換-熔融縮聚兩種不同的技術路線，在相同的條件下合成PEF，發(fā)現(xiàn)前者比后者變色嚴重得多，認為是FDCA脫羧所致。由于FDCA在高溫下易發(fā)生脫羧反應，因此用呋喃二甲酸二甲酯(DMFD)代替FDCA，即采用酯交換-熔融縮聚路線，更有利于避免PEF變色。催化劑也是PEF變色的重要影響因素。Gruter等發(fā)現(xiàn)錳系和鈷系催化劑均會導致PEF色澤異常；van Berkel等針對酯交換-熔融縮聚，考察了催化劑對PEF色澤的影響，發(fā)現(xiàn)采用醋酸鈣-三氧化二銻復合催化劑利于改善PEF色澤，PEF溶液吸光度(400 nm處)僅為0.002。Gruter等認為PEF色澤隨著縮聚溫度的升高而加深。Gubbels等則認為相對于FDCA純度，縮聚階段的高溫更容易導致FDCA基聚酯的變色。綜上所述，PEF的變色與呋喃二甲酸或酯的純度、脫羧反應、催化劑、反應溫度/時間等因素有關。選用合適的技術路線，采用高純度單體、高選擇性催化劑和合適的反應條件和穩(wěn)定劑，方可制得淺色澤的PEF。催化劑是影響PEF分子量增長和副反應的關鍵因素。用于PET縮聚的銻系、鈦系和錫系催化劑均可用于PEF的合成，但往往表現(xiàn)出不同的催化活性和選擇性。三氧化二銻是合成PET的經(jīng)典催化劑，直接用于PEF合成時特性黏度往往偏低。Wang等將其與醋酸鋅復配使用，可合成出特性黏度達0.80 dL/g以上的PEF。鈦系和錫系也表現(xiàn)出高催化活性，所得PEF特性黏度達到甚至高于0.8 dL/g，但可能由于單體純度較低和反應條件不合適的原因，也有分子量較低的報道。吳佳萍詳細研究了催化劑體系和反應條件對PEF分子量的影響，發(fā)現(xiàn)錫-銻復配催化劑和改性鈦系催化劑對PEF縮聚具有較高的反應活性，PEF特性黏度可達0.8 dL/g以上，在穩(wěn)定劑協(xié)同下可制得淺色PEF。除了催化劑之外，PEF分子量的增長還受到酯化率/酯交換率、縮聚條件和副產(chǎn)物脫揮等因素的影響。與直接酯化-熔融縮聚法相比，酯交換-熔融縮聚法反應時間更長，物耗、能耗也更高，但采用直接酯化-熔融縮聚法合成的PEF變色嚴重。在制備淺色的PEF時，應考慮到原料呋喃二甲酸或酯的提純、脫羧反應、催化劑、反應溫度等因素，選用高純度單體、高選擇性催化劑和適當?shù)幕瘜W反應環(huán)境和穩(wěn)定劑以確保最終產(chǎn)品的色澤和穩(wěn)定性。催化劑體系是影響PEF熔融縮聚反應時相對分子質(zhì)量高低的重要因素。熔融-固相縮聚法——反應較慢，成本較高，難成主流工藝熔融-固相縮聚是一種提高聚酯相對分子質(zhì)量的技術，將固相的預聚合物加熱至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上、熔點以下，在固態(tài)條件下進行結(jié)晶、固相縮聚反應，以提高聚酯產(chǎn)品的特性黏數(shù)。由于反應溫度較低，固相縮聚有助于抑制變色等副反應的發(fā)生。2013年，R. J. I. KNOOP等人首次報道了一種新型的固相縮聚合成PEF的化學反應，采用鈦酸異丙酯作為催化劑，經(jīng)過酯交換-熔融縮聚制備了相對分子質(zhì)量為8000的PEF預聚體，隨后在180℃、高真空的條件下，經(jīng)過72h的固相縮聚反應，最終將PEF相對分子質(zhì)量提高至83000g/mol。盡管固相縮聚能夠顯著提高PEF的相對分子質(zhì)量，且能有效抑制副反應，但由于反應速率較慢，反應持續(xù)時間較長（通常需要數(shù)十小時），反應器體積過于龐大，投資和生產(chǎn)成本較高，因此難以成為PEF工業(yè)化生產(chǎn)的主流工藝。溶液縮聚法——能耗較高、污染環(huán)境，不適合工業(yè)化生產(chǎn)溶液縮聚法合成，是在惰性溶劑中進行縮聚的方法，這種方法的優(yōu)點是使不熔或易分解的單體在溶劑中進行縮聚反應，從而得到耐熱的高分子聚合物。然而，這種方法能耗較高，使用有機溶劑導致合成效率較低，并對環(huán)境造成一定污染。因此，溶液縮聚法在PEF工業(yè)化生產(chǎn)中的應用相對較少。早期的PEF大多數(shù)是通過這種方法合成的。2009年，A. GANDINI等以1,1,2,2-四氯乙烷（TCE）為溶劑，以呋喃二甲酰氯和EG作為單體，以吡啶作為催化劑，在室溫下進行反應合成PEF。所得PEF具有較高的熱穩(wěn)定性，但其相對分子質(zhì)量還是偏低，聚合度僅為70，且有機溶劑的回收給環(huán)保帶來較大壓力。開環(huán)聚合法——工藝繁雜，成本昂貴，不適合工業(yè)化生產(chǎn)開環(huán)聚合法是一種特殊的合成方法，通過斷開環(huán)狀單體的σ鍵進行開環(huán)聚合生成線型聚合物。與直接酯化和酯交換熔融縮聚法相比，開環(huán)聚合法的化學反應要求更為緩和，副反應更少，能夠獲得更高相對分子質(zhì)量的PEF。采用開環(huán)聚合法可以有效控制PEF的相對分子質(zhì)量，并有效抑制變色，但反應條件較為嚴格，單體制備工藝繁雜，成本昂貴，因此不適用于PEF的工業(yè)化生產(chǎn)。J. G. ROSENBOOM等人采用呋喃二甲酸二甲酯（DMFD）與EG在二丁基氧化物錫的催化作用下制備了無色PEF。首先將單體DMFD和EG預聚成線型PEF低聚物（linOEF），然后在高沸點溶劑中將linOEF解聚為環(huán)狀低聚物（ cyOEF），再通過催化開環(huán)聚合，并通過添加適當?shù)脑鏊軇┖鸵l(fā)劑，得到了高相對分子質(zhì)量的瓶級白色PEF。酶催化聚合法——替代毒性較大的金屬催化劑，聚合時間較長，實驗室階段除了傳統(tǒng)的化學方法，Maniar 等使用酶催化的策略通過一種固定在丙烯酸樹脂上的酵母脂肪酶 B（N435）進行兩步酶促聚合反應合成了高相對分子 質(zhì)量顏色較淺的PEF聚酯。在該反應中聚合溫度大約維持在100 ℃左右，遠低于通常熔融聚合時的溫度（250 ℃），但聚合時間較長，往往需要超過24h。生物酶催化劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的毒性較大的金屬催化劑，具有獨特的優(yōu)勢，但目前仍停留在實驗室階段。玖潤主營：廣東全生物降解顆粒、廣東全生物降解改性料、廣東全生物降解吹膜料、廣東全生物降解淋膜料、廣東全生物降解注塑料、全生物降解氣泡膜專用料、廣東降解料、廣東降解顆粒廠家、降解廠家、生物基PE+淀粉吹膜料 PLA+PBAT 改性顆粒
