2月9日，荷蘭一家可再生化學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù)公司Avantium的子公司與Eastman（伊士曼）簽訂專利許可協(xié)議，獲得在Eastman的FDCA相關(guān)專利組合的運(yùn)營(yíng)權(quán)利。Avantium公司認(rèn)為，這項(xiàng)專利許可協(xié)議進(jìn)一步為Avantium FDCA旗艦工廠的FDCA(呋喃二甲酸)和PEF(聚乙烯呋喃酸)商業(yè)化生產(chǎn)鋪平了道路，該旗艦工廠計(jì)劃于2023年啟動(dòng)。這個(gè)專利許可證還將適用于FDCA和PEF技術(shù)后期的工業(yè)設(shè)施建設(shè)。
PEF的主要組成部分是呋喃二甲酸（FDCA）。鑒于FDCA的巨大潛力，這種原料的工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)進(jìn)行了100多年的研究，但沒(méi)有成功。而FDCA具有與石油基單體對(duì)苯二甲酸( TPA) 相近的結(jié)構(gòu)和物性，可用于合成高性能聚酯、聚酰胺和環(huán)氧樹脂，被美國(guó)能源部確定為12種最具潛力的生物基平臺(tái)化合物之一，也被視為“沉睡中的巨人”。
PEF是一種100％植物型，可回收和降解的聚合物，具有廣泛的應(yīng)用，例如包裝，紡織品，薄膜等。PEF將環(huán)境特征與卓越功能完美結(jié)合。它顯示出改善的對(duì)CO?和O?的阻隔性能，從而延長(zhǎng)了包裝產(chǎn)品的貨架壽命。它還具有更高的機(jī)械強(qiáng)度，這意味著可以生產(chǎn)出更薄的PEF包裝，并且所需資源更少。這些額外的功能性與植物性原料相結(jié)合，賦予PEF成為下一代聚酯所需的所有屬性。
與石油基聚酯——聚( 對(duì)苯二甲酸乙二醇酯) ( PET) 相比，生物基聚酯——聚( 2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯)( PEF) 具有更優(yōu)異的物理-力學(xué)性能，在高阻隔性包裝材料、高性能纖維和工程塑料等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，PEF 及其關(guān)鍵單體的合成技術(shù)仍存在很大的挑戰(zhàn)，尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化；同時(shí)，PEF 結(jié)構(gòu)-性能的研究也表明其性能上存在一些缺陷，需要進(jìn)行改性，以促進(jìn) PEF 的加工和應(yīng)用。
PEF與PET對(duì)比：
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(diǎn)）為235°C，PET的Tm（熔點(diǎn)）為265°C
PEF可循環(huán)可再生
可再生：PEF以植物為基礎(chǔ)，而不是化石為基礎(chǔ)，并且碳足跡降低了50-70％（來(lái)源：烏得勒支大學(xué)哥白尼研究所（Eerhart等，2012）
可減少使用量：PEF優(yōu)越，可輕量化20％以上
可重復(fù)使用：PEF與PET結(jié)合使用可使PET瓶重復(fù)使用多達(dá)5倍
可回收：PEF已證明與現(xiàn)有的分揀和回收設(shè)施相匹配，可以替代無(wú)法回收的小型和多層包裝
可降解：當(dāng)PEF意外地自然消失時(shí)，降解測(cè)試表明，在工業(yè)堆肥條件下（土壤中58°C的空氣/氧氣中250-400天時(shí)，PEF的降解速度要快得多）（資料來(lái)源：OWS，比利時(shí)根特的加速研究（2019年））
正在進(jìn)行的為期10年的可降解性田間試驗(yàn)的初步結(jié)果表明，PEF在環(huán)境條件下會(huì)降解（Avantium和阿姆斯特丹大學(xué)進(jìn)行試驗(yàn)）
作為新興的生物基聚酯，PEF 具有比傳統(tǒng)的石油基聚酯 PET 更優(yōu)異的物理-力學(xué)性能和巨大的環(huán)境效益，在高阻隔性包裝材料、高性能纖維和工程塑料方面具有光明的應(yīng)用前景。PEF 的工業(yè)化開發(fā)和應(yīng)用依賴于其合成技術(shù)、結(jié)構(gòu)-性能和改性研究取得更大的進(jìn)展和突破。
在合成技術(shù)上，應(yīng)重視熔融縮聚催化劑、工藝、副反應(yīng)、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和工程問(wèn)題的研究，同時(shí)促進(jìn)分子量增長(zhǎng)和抑制副反應(yīng)，制得高分子量、高品質(zhì)的 PEF 產(chǎn)品。隨著FDCA 和 PEF 合成技術(shù)、PEF 結(jié)構(gòu)-性能和改性技術(shù)的研究和開發(fā)的不斷深入，有望在不久的將來(lái)實(shí)現(xiàn)高性能 PEF 材料的工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用。
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