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科學家們創造了一種(zhǒng)新的基於糖的可持(chí)續聚合物(wù)

來源:中國国产精品免费福利樹脂網 2022-01-18 10:09:12

來(lái)自英(yīng)國伯明翰大學和美國杜克(kè)大學的研究人員發明了一種新的可(kě)再生來源的可降解聚合物係列,其性能與普通塑(sù)料相(xiàng)似。

科學家們使用糖基異戊二烯和異戊烷(wán)作為構件,製造了兩種新的聚合物,一種是像橡膠(jiāo)一樣可伸展的,另一種是像大多數商業塑料一樣堅韌但(dàn)有延展性的。這兩種糖醇(chún)隻在其立體化學或三維結構上(shàng)有所不同,但這使它們(men)在物理特性上(shàng)有了較大差異。

基於異戊二烯的聚合物顯示出與普通塑料相似的硬度和延(yán)展性,以及與高級工程塑料(如PA6)相似(sì)的強度。 基(jī)於異戊二烯的(de)材料(liào)具有相(xiàng)似的強度和(hé)韌性,但也顯示出高彈性,在變形後可恢複其形狀。

這兩種材料在粉碎和(hé)熱加工後仍保持其機械性能,這是機械回收塑料的(de)常用(yòng)方法。

杜克大學教授Matthew Becker博士指出(chū):“我們(men)的(de)研究結(jié)果真正證明了(le)立體化學(xué)如何可以作為一個中心主題來設計具有真正前所未有的機械性能的可持續材料。”

計(jì)算模型模擬了聚合物鏈如何(hé)包裝和相互作用來產生不同的聚合物(wù)性能。通過創造含有異戊二烯和異丙稀酰胺單元的共(gòng)聚物,研究人員發現他們(men)可以獨立控製機械性能和降解率。因此,聚合物的降解性可以針對特定用途進行獨立調整,而不會顯著改變材料(liào)的特性。

領導伯明翰研(yán)究團(tuán)隊的Andrew Dove教授說,這項研究表明了可持續塑料(liào)的可行性。他說,還需要做更多的工作來降低成本,研究這些材料對環(huán)境的潛在(zài)影響,但(dàn)“這些材料有可能取代在環境(jìng)中不(bú)容易降解(jiě)的石油化學來源的塑料”。

科學家們還指出,這兩種聚合(hé)物可(kě)以在沒有任何複雜的相容性要求的情況下進行混合(可能(néng)是因(yīn)為這兩種材料在化(huà)學性質上非常相似)並產生宏觀(guān)均質薄膜。伯明翰(hàn)大學化學學院的Josh Worch博士是這項研究的共同作者,他說,這為(wéi)回收利用提供了一個明顯的優勢,因為回收利用經常需要處理混合飼料。

同樣來自伯明翰化學學院的Connor Stubbs博士補充說:“汽油基(jī)塑(sù)料已(yǐ)經有了幾十年的研究(jiū),因此追趕它們是一個巨大(dà)的挑戰。我們(men)可以利用生物學所提供的獨特(tè)結構和(hé)形狀(zhuàng)來創造出更好的塑料,使(shǐ)其(qí)具有(yǒu)目前商業塑料所能提供的同樣廣泛的特性。”

伯明翰大(dà)學企業部和杜克大學已經提交了一份聯(lián)合專利申請。研究人員(yuán)現(xiàn)在正在尋找有(yǒu)興趣應用該技(jì)術的工業夥伴。


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