Mecanismo de fotodegradación del PEF.

Polietileno 2,5-furandicarboxilato (PEF) , como polímero de base biológica emergente, ha atraído una gran atención debido a sus propiedades respetuosas con el medio ambiente. El mecanismo de fotodegradación es una de las vías importantes para la degradación del PEF, que desencadena principalmente reacciones químicas a través de la radiación luminosa, lo que resulta en cambios en las propiedades físicas y químicas del material.
La fotodegradación del PEF se debe principalmente a la acción de la radiación ultravioleta (UV). La energía de la luz ultravioleta es lo suficientemente alta como para romper los enlaces químicos en la cadena molecular del PEF, especialmente los enlaces éster. Esta reacción de escisión produce radicales libres, que desencadenan además una serie de reacciones en cadena. El proceso de fotodegradación se puede dividir en las siguientes etapas:
Absorción de luz: cuando el PEF se expone a la radiación ultravioleta, los enlaces químicos específicos de la molécula absorben la energía de la luz y se excitan a un estado de mayor energía.
Escisión de cadena: La energía absorbida provoca la rotura de los enlaces éster de la cadena molecular, formando compuestos de bajo peso molecular y radicales libres.
Reacción de oxidación: los radicales libres generados reaccionan con las moléculas de oxígeno circundantes para formar peróxidos, que promueven aún más la escisión de la cadena y las reacciones de reticulación.
Productos de fotodegradación
Los productos de fotodegradación del PEF incluyen principalmente polímeros de cadena corta y materia orgánica de pequeño peso molecular. La formación de estos productos de degradación afectará las propiedades mecánicas y ópticas del material. Los estudios han demostrado que la fotodegradación puede provocar cambios de color y disminución de la transparencia del PEF, lo que refleja el deterioro de sus propiedades físicas.
La tasa de fotodegradación se ve afectada por una variedad de factores, que incluyen:
Intensidad y longitud de onda de la fuente de luz: las diferentes longitudes de onda de la radiación UV tienen diferentes efectos en la degradación del PEF, y la banda UV-C (200-280 nm) generalmente tiene el mayor impacto en la degradación.
Condiciones ambientales: Los factores ambientales como la temperatura, la humedad y la concentración de oxígeno pueden afectar el proceso de degradación. Por ejemplo, la alta humedad puede promover la hidrólisis, acelerando aún más la degradación.
Aditivos: Se pueden agregar ciertos estabilizadores de luz y antioxidantes al PEF para mejorar su estabilidad a la luz y disminuir la velocidad de degradación.