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利用生物殘渣合成生物基高性能PA610聚酰胺

發布時間:2023-11-21 14:14:48 點擊數:0
     利用生物殘渣合成生物基高性能PA610聚酰胺:
     聚酰胺是一種重要的塑料材料,可用于滑雪帶、汽車和衣物等。
     然而,到目前為止,商用聚酰胺主要由原油制成,且僅有少量的“綠色”替代品,如基于蓖麻油的聚酰胺。
     生產生物基配混料,其成本通常很高,因此,以前只有擁有特殊性能的生物基配混料才能打入市場。
     由慕尼黑工業大學生物原材料化學教授Volker Sieber領導的一個團隊,現已開發出了一種全新的聚酰胺系列產品,它們由生產纖維素的副產品生產出來。
     新的聚酰胺系列
     生物起始物質(+)-3-carene由兩個互相熔合的環組成。
     慕尼黑工業大學和弗勞恩霍夫界面工程與生物技術研究所(簡稱IGB)的化學家們現已改變了其中的一個環,使其能夠打開,產生長鏈分子,即一種聚合物。
     第二個環保持完好,這樣,取代傳統聚酰胺中的線性聚合物鏈,一條帶有許多小環和其他邊組的鏈出現了,從而賦予聚合物全新的功能。
     特殊的性能
     這種新型聚酰胺因其特殊的性能而令人印象深刻,這使其在許多應用中具有吸引力,比如,它們的熔化溫度要比競爭的原油衍生產品更高。
     此外,這種新型配混物能夠以透明的和部分結晶的方式生產,這增加了其今后采用同樣起始物質的應用可能性。
     Sieber解釋說:“在合成過程中,通過反應條件和催化劑,我們可以很容易地控制是否最終能獲得透明或部分結晶的聚酰胺。然而,其基礎首先要由生物基起始物質的特定結構來提供,而從化學原料中獲得的成本會很高。”
     增強可持續性
     從工業的角度來看,重要的是合成基本上是在一個反應容器中完成的。
     這種 “one-pot”工藝不僅可以大幅降低成本,還意味著可持續性的顯著提高。
     生物起始物質(+)-3-carene實際上可以從松節油(在松節油纖維素工業中作為二次產品被生產出來)中以相對較低的成本高純度地蒸餾出來。
     到目前為止,這種松節油只在纖維素工廠加熱。
     不與食品生產競爭
     Sieber指出,使用的松節油是林業的副產品,這與使用蓖麻油相反,不會與食品生產去競爭。
     研究人員們對這項工藝的總產出并不十分滿意,現在只有總量的25%。
     現在,弗勞恩霍夫IGB的化學家們正致力于將 (+)-3-carene基的聚酰胺作為原油基高性能聚酰胺的替代品而投放市場。

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