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
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作者:admin


▲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。

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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:


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PPCD特点


1. 生物基材料


设定不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。

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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。


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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。


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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。

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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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