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广东工业大学：研发合成生物基可降解材料 PPCD
专栏：行业新闻
发布日期：2022-11-18
阅读量：2251
▲PPCD广泛应用于皮革浆料、PUD、PUR、粘合剂、弹性体、鞋材等领域，为制品提供干爽性、耐磨、耐溶剂、耐水解、高粘接强度等特性。
生物降解材料研究院报道，二氧化碳（carbon dioxide），一种碳氧化合物，化学式为CO2，排放过量会造成温室效应与海水酸化问题，引发极端高温、低温、暴雨等异常气候的频繁出现。
我国是全球二氧化碳排放大国，从2021年统计数据可以看出（见下图），中国排放量约占全球前十国家的一半。不过近十年来，我国不断优化升级产业结构，大力发展绿色低碳产业，全国单位GDP二氧化碳排放下降34.4%，扭转了二氧化碳排放快速增长的态势，绿色日益成为经济社会高质量发展的鲜明底色。这其中方法之一就是捕捉空气中的二氧化碳进行再利用。
广东工业大学成功研发了一种高效催化剂，可以将二氧化碳、环氧丙烷，在特定起始剂的条件下，合成聚碳酸亚丙酯二醇（PPCD），并将其工业化生产。
PPCD广泛应用于皮革浆料、PUD、PUR、粘合剂、弹性体、鞋材等领域，为制品提供干爽性、耐磨、耐溶剂、耐水解、高粘接强度等特性。
其参考结构式如下图：
PPCD特点
1. 生物基材料
通过设定不同二氧化碳和环氧丙烷的投料比，可制备不同规格的多元醇，为客户不同应用提供不一样的特点，同时可满足部分出口要求含有一定生物基材料的订单。
2、生物降解材料
生物降解材料，亦称为“绿色生态材料”，指的是在土壤微生物和酶的作用下能降解的材料。具体地讲，就是指在一定条件下，能在细菌、霉菌、藻类等自然界的微生物作用下，导致生物降解的高分子材料。
PPCD不仅属于生物基材料，亦可堆肥生物降解（见下表），目前已有多个科研机构对其降解机理发起研究，各有观点，暂无统一结论，期待往后理论研究进一步完善。
3、协同阻燃性
阻燃材料是指能够抑制或者延滞燃烧而自己并不容易燃烧的材料。有实验研究，将不同分子量PPCD合成TPU，与氮磷系阻燃剂（8318）和有机阻燃剂（FR-01）复配使用，考察PPCD的协同阻燃作用，通过不同比例的复配，优选出最佳阻燃效果配比，见下表。其中编号1和2分别代表用PCD-621和PCD-632分子量合成的TPU。
结果发现，用PCD-632合成的TPU阻燃剂加入量少4%，这可能是由于PCD-632中碳酸酯基团含量相对PCD-621的高，燃烧分解后可释放出更多的二氧化碳隔绝氧气，从而达到协助阻燃的效果。
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