无机杂质对聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯性能的影响

王英杰, 王建, 卢光明, 郭鹏磊, 赵伟伟, 刘小青

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东华大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (03) : 52-58. DOI: 10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0435

无机杂质对聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯性能的影响

  • 王英杰, 王建, 卢光明, 郭鹏磊, 赵伟伟, 刘小青
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摘要

生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)被认为是石油基材料PET的潜在替代品,但2,5-呋喃二甲酸(FDCA)中的杂质可能导致PEF黄变。针对FDCA中无机杂质研究不足的现状,测定FDCA中的无机杂质及其含量,发现FDCA中含有大量的钠、氯元素,以及中等含量的铁元素。据生产工艺推测,钠元素主要源于提供碱性环境的碱或盐,氯元素来自酸化所用的盐酸,铁元素源于生产设备。开发了一种有效纯化FDCA的方法,获得纯度接近100%、低无机杂质含量的FDCA。在此基础上,以纯化FDCA为原料,通过反向添加法研究钠、氯、铁元素杂质的引入对PEF性能的影响。结果表明:钠元素对PEF的颜色无明显影响,但会明显促进PEF对300~400 nm处紫外光的吸收,并略微增加PEF中的二甘醇(DEG)含量;氯元素会明显引起聚合物黄变,降低PEF对入射光的透过率,但对DEG含量影响较小;铁元素也会降低PEF对入射光的透过率,并且不同含铁元素的化合物对聚合物中DEG的含量影响不同;各类杂质的添加都会导致PEF的热稳定性下降,但对玻璃化转变温度影响不明显。

关键词

聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯 / 无机杂质 / 生物基 / 2,5-呋喃二甲酸 / 纯化

中图分类号

TQ323.4

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王英杰, 王建, 卢光明, 郭鹏磊, 赵伟伟, 刘小青. 无机杂质对聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯性能的影响. 东华大学学报(自然科学版). 2025, 51(03): 52-58 https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0435

基金

国家重点研发计划(2021YFB3700300,2022YFC2104500); 国家自然科学基金面上项目(52373016)

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