最近在一篇发表在开放获取期刊欧洲杯足球竞彩,研究人员讨论了最新进展的使用木质素作为环保聚氨酯可再生组件。
研究:木质素作为一种可再生的可持续聚氨酯的构建块。图片来源:阿里DM / Shutterstock.com
背景
聚氨酯是一种最通用的高分子化合物。几乎所有的工业构件用于创建脓来自石油资源。取代或减少石化资源的使用和有害产品,可再生能源和更安全的产品,至少与传统产品有相同的质量是一个工业和学术界的目标一直在努力实现。多元醇,聚氨酯的组成之一,已经利用可再生资源生产。
的示意图表示多元醇与二异氰酸酯反应形成了聚氨酯的联系。图片来源:维埃拉,f R et al .,材料欧洲杯足球竞彩
木质素是最普遍的可再生来源芳香族聚合物中发现部分生物量和有潜力取代多元醇来源于石化。目前,50到7000万吨木质素是由纸浆和造纸行业,每年产生的燃烧和大部分恢复能量。
尽管木质素的基本化学性质被利用作为多元醇,可以直接添加到聚氨酯配方,哦组的类型和数量取决于许多变量,包括萃取法和木材的类型。脓是最重要的聚合物可能产生的木质素。因此,脓必须经过化学变化转化为液体多元醇,这一过程被称为液化。此外,危险的异氰酸酯的使用仍然存在,尽管大量的研究创造生物多元醇。
关于这项研究
在这项研究中,作者讨论的方法可以用来分离木质素与制浆过程的主要方法将固体木质素转化为液体多元醇生物聚氨酯,与其特性相关的困难,和评估最近的先进技术。脓的角色由生物多元醇,如木质素,被认为是循环经济的支持。
该小组审查的主要方法,是用来取代异氰酸酯non-isocyanate聚氨酯(NIPUs)来自木质素。在本文中,作者讨论了主要化学方法使用木质素生物聚氨酯作为一个组成部分。
研究人员提出和讨论当前状态的技术技术木质素转化为液体多元醇通过考虑木质素的质量,技术木质素的来源,产生lignin-based多元醇的性质、液化方法的变量,以及木质素的主要障碍转化成液态polyether-polyols及其特征。此外,方法的创建NIPUs产生木质素生产可生物降解和安全产品都淹没了。
聚氨酯产品lignin-based多元醇(LBP)。图片来源:维埃拉,f R et al .,材料欧洲杯足球竞彩
观察
一些研究报道多个生命周期评估(LCA)的实用程序方法相同的聚合物在同一范围,导致200 - 400%的变化结果。从加拿大林业公司名叫西弗雷泽木材公司在希尔顿于2016年开设了一个设施的能力产生30吨每天卡夫木质素粉末。合成过程扩大时,很难保持20 - 40的高压棒插入必要的有限公司2使环氧化木质素。
Bis-alkyl氨基甲酸盐和多元醇反应的温度100 - 200°C,在更长的时间内超过24小时,与低分子量的生成甲醇等副产品。高温反应所需的一级胺与光气在工业合成异氰酸酯。
创建的聚氨酯(PU)弹性体,力学特性如抗拉强度、韧性和高断裂伸长率非常可取的。这是证明的使用修改或修改的木质素合成的聚氨酯弹性体在这些特征的提高中起着重要作用,与木质素的百分比高达40%适合维持其机械性能。
未改性木质素是通常用作部分替代石油在得到的聚氨酯多元醇溶混性差造成的减少相隔离改性木质素的传统石油多元醇。这个浓度wt. %通常低于30%。根据最近的研究,循环碳酸盐的浓度介于10到30之间等价的臼齿,其浓度增加,木质素的接枝链上也略有增加。
温度在100和200°C的oxyalkylation观察醇,胺,和硫醇,而温度150至200°C被报道与醇的反应循环碳酸盐。
总结lignin-based聚氨酯专利从2013年到2022年6月获得世界知识产权组织。图片来源:维埃拉,f R et al .,材料欧洲杯足球竞彩
结论
总之,该研究阐明技术木质素,纸浆和造纸工业的废弃物,是一种有用的能源天然芳香聚合物碳含量高。它可以用来取代石油多元醇用于聚氨酯产品的创建。
作者提到,为了防止化学改性的要求,改进的解聚和分离木质素为明确oligomonomers是必要的。他们还指出,LCA研究和技术经济分析应该考虑由研究人员和行业最终建议lignin-based聚氨酯的创建。
团队认为,科技木素可以作为原材料创建聚氨酯等聚合产品而不是只被烧毁电,帮助创建一个更可持续的社会。
引用
维埃拉,f R。、麦吉纳年代。、Evtuguin d V。,等。木质素作为一种可再生可持续聚氨酯构建块。欧洲杯足球竞彩材料,15(17),6182年(2022)。https://www.mdpi.com/1996-1944/15/17/6182
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