TK生物基材料报道，聚乙烯呋喃酸酯PEF是一种100%可回收的生物基聚合物，使用源自植物的可再生原材料生产。PEF被称为下一代聚酯，具有取代聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的巨大潜力，这是一种源自传统合成资源的耐用聚合物。
与PET相比，PEF具有许多优点，不仅降低了产品整体的碳足迹，同时，它也提高了包装的可持续性，因为当使用生物基单乙二醇(MEG)时，由聚合呋喃二甲酸FDCA生产的PEF是100%生物基的。
PEF是在乙二醇存在下聚合呋喃二甲酸(FDCA)时产生的。在其制造层面，其合成路线与PET相似，对苯二甲酸被2,5呋喃二甲酸(FDCA)取代。
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PEF拥有更优异的产品性能
与聚对苯二甲酸乙二醇酯PET相比，PEF具有更优异的产品性能，在阻隔、耐热、乃至生产成本方面均具有优势。
优越的阻隔性能：
PEF的氧气阻隔性是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
更有吸引力的热性能：
PEF的Tg（玻璃化转变温度）为86°C，而PET的Tg（玻璃化转变温度）为74°C
PEF的Tm（熔点）为235°C，PET的Tm（熔点）为265°C
PEF与现有包装材料的对比
来源：Avantium和BASF聚乙烯呋喃酸酯-主要应用
PEF优异的阻隔性能及其计算成本价格表明，它可以在大规模生产时在价格和性能上与传统的数百万吨包装产品，如铝罐、多层包装和小尺寸多层PET瓶竞争。PEF为包装提供了独特的机会，既可实现安全且可回收的小尺寸硬质包装，也能够为软包装提供简单性和可再生性。作为100%生物基、完全透明和可回收的PET替代品，该聚合物完全符合包装的不断增长的趋势，例如可持续性、降低成本等。PEF重量轻、耐热、稳定、透明，可延长瓶中的保质期。与基于BOPET的包装相比，PEF具有相同的热机械和表面特性。即使是SiOx/AlOx涂层或金属化的BOPEF也可以提供对传统基材薄膜的卓越阻隔。PEF薄膜可与合适的其他层一起回收或与清洁能源回收兼容，减少温室气体排放其主要应用包括服装、地毯、家居用品、一次性用品、织物、尿布、过滤器和工业纤维03
聚乙烯呋喃酸酯PEF的回收利用
可再生：PEF以植物为基础，而不是化石为基础，并且碳足迹降低了50-70％（来源：乌得勒支大学哥白尼研究所（Eerhart等，2012）可重复使用：PEF与PET结合使用可使PET瓶重复使用多达5倍可回收：PEF已证明与现有的分拣和回收设施相匹配，可以替代无法回收的小型和多层包装，并且PEF可以通过红外分选从PET中分离出来。PEF产业的不断发展
FDCA具有与石油基单体对苯二甲酸( PTA) 相近的结构和物性，可用于合成高性能聚酯、聚酰胺和环氧树脂，被美国能源部确定为12种最具潜力的生物基化合物之一，也被视为“沉睡中的巨人”。FDCA作为PET/PBT类似物的实用性为解决大容量、高价值的化学品市场提供了重要机会。为了抓住这个机会，许多正在开展开发选择性氧化和脱水技术的研发。如上所述，2,5-呋喃二甲酸(FDCA)是PEF生产的重要化学中间体，目前有几家化学公司正致力于制造它。AVA-CO2提供5-HMF到FDCA的专利转化过程WageningenUR成功制备FDCA半芳族聚酯Avantium与巴斯夫正在努力使FDCA和PEF成为商业现实Corbion还致力于为PEF制造FDCA
Corbion开发了生产FDCA的专有流程，目前正在与专门的合作伙伴合作，进一步开发和商业化它我国则将FACA、PEF的生产列入了“十四五”国家重点研发计划研究内容：面向生物基高分子材料成本高和高性能工程塑料牌号少的问题，集中开发低成本生物基呋喃二甲酸（FDCA）、异山梨糖醇的制备技术；开发 1,4-环己烷二甲醇 （CHDM）的国产化制备技术，基于新型单体开发生物基聚酯 PEF、PCF 和 PETG 等三类高性能聚酯，从单体、聚合物到后端应用全链条研究。精细调控产品结构，研究产品的耐温性能、力学性能、阻隔性能等，开发不低于10种高性能聚酯产品，并在下游得到应用。
在PEF的生产方面，此前，瑞士苏黎世联邦理工学院的Massimo Morbidelli及其同事提出了一种开环聚合方法，借此形成瓶级聚乙烯呋喃酸酯长直链。根据该方法，首先利用一种高沸点溶剂使初始材料——较小的环状聚乙烯呋喃酸酯链与锡基催化剂混合。一旦聚合物产物开始形成，它就在反应条件下熔化，促进初始材料转化。使用该方法可以在30分钟内完成反应，反应形成的聚乙烯呋喃酸酯具备所需特性，而且降解和变色问题已降至最低。今年的2月9日，专注再生技术的Avantium的子公司与Eastman（伊士曼）签订专利许可协议，获得在Eastman的FDCA相关专利组合的运营权利。在2014年，Avantium、达能、太古和可口可乐签署了一项投资5000万美元的财团，旨在开发和商业化包装应用中PET的替代品。同年，Avantium展示了PEF在纤维制造中的应用，为纺织品制造商生产100%生物基T恤。今年4月，全球领先的碳负极材料公司Origin Materials和包装创新领导者 Packaging Matters 在4月13日宣布达成一项协议，开发先进的包装方案，以及下一代聚合物，聚乙烯呋喃酸酯，也称为PEF。今天的许多衣服、地毯、汽车部件和其他产品，几乎都是由石油提炼的化学制品和塑料制成的。在石油开采和加工过程中，温室气体被释放到大气中，导致全球变暖和气候变化。而PEF等生物基材料，基于可持续的木材残留物，可以提供分子相同的材料来替代通常来自石油的许多材料。在碳中和时代，生物基材料无疑具有更大的优势。生物降解材料是国家新材料战略的重点，近来需求快速增长，产能迅速扩张，关于生物降解材料改性工艺、制品生产技术的探讨也已成为行业热点。2021上半年，生物降解材料研究院成功举办了中国生物降解材料高峰论坛佛山站、苏州站，下一站选址塑料产销大省山东的经济中心青岛，欢迎报名《中国（青岛）生物降解塑料改性工艺及制品论坛》！大会提供现场展位50个，并安排项目对接、名企走访等活动，走进万华化学、道恩集团参观交流。参会名额限600个，报名从速！
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