朝着可靠且耐用的生物基塑料迈出的重要一步

在Gert-Jan Gruter教授的指导下,工业可持续化学小组的研究人员在最近发表在一项发表在一项发表在一项上自然通讯

朝着可靠且耐用的生物基塑料迈出的重要一步
开发的生物基聚合物(左)和聚合物膜样品(右)的拉伸测试。图片来源:HIMS

为了绕过生物基二醇的自然低反应性,并创建具有出色的机械和热特性以及高分子量的聚酯,它们呈现出一种直接而创造性的合成策略。

采用这种方法,可以组装出已经在市场上的组件来组装出极其强大且持久的塑料。

该研究详细介绍了自然通讯是作为Ribipol项目的一部分进行的,该项目得到了荷兰研究委员会NWO的支持,其中包括来自Lego和Avantium在内的行业合作伙伴的资金。

该玩具公司为该项目提供了支持,以此作为寻找塑料砖的非化石替代品的一部分。瓶子和电影的申请吸引了avantium。

该研究的第一作者是Daniel Weinland,博士学位。10月27日毕业的学生Th,2022年。Biripol项目总共涉及五个博士学位。学生,其中两个最近才成功地捍卫了他们的论文。

刚性是关键

通常,小拨号酒精和二酮分子用于产生聚酯塑料。这些单体在凝结反应中连接在一起,产生了冗长的分子构建块的聚合物链。

组成聚合物链的构建块数量和单体的固有品质都有助于宏观材料特性。

尤其是它们的刚性对于坚固,坚固且持久的塑料至关重要。在这方面,由葡萄糖制成的拨号酒精异氧化物在潜在的生物基单体中脱颖而出。它已经在市售,并且具有非常刚性的分子结构。

由于异氧化氢的反应性低,因此在过去20年中,基于异森林的产生有用的聚酯。为了获得足够长的聚合物链(为了达到一定的延展性),几乎不可能这样做,同时掺入足够高的异糖叶(以达到强大耐用的材料)。

掺入芳基酒精

通过在聚合过程中包括芳基酒精,温兰和他的里匹醇同事破坏了这种僵局。

结果,原位形成了反应性芳基酯,在多凝结期间,最终组的反应性显着增加,这是聚酯合成的最后一步,在聚酯合成的最后一步中,等异形外的低反应性阻止了常规熔体多层化的链链的生长。

结果,可以纳入生物基,刚性二级二醇(甚至高达100 mol%)的高部分,以创建高分子量材料。欧洲杯足球竞彩

使用异糖和琥珀酸创建聚酯酯,可以首次产生高分子量聚(异丝虫琥珀酸酯)。

由此产生的稳健塑料优于耐热性中的PET等电流塑料,这对于重复使用很重要。此外,基于异氧化物的聚合物具有有希望的机械和屏障品质,这些质量可以超越典型化石基材料中的聚合物。欧洲杯足球竞彩

该研究描述了一种新型的聚合策略,其特征在于操作简单性和常规聚酯合成机械的使用。

研究人员设想基于反应性低的单体探索以前无法访问的聚酯组成,并在聚合物和聚碳酸酯等其他类别的聚合物中应用相似的技术。它适用于现有的和新型的聚酯组成。

期刊参考:

温兰,D。H。,等。(2022)克服了聚酯合成中生物基二醇的低反应性。自然通讯。doi:10.1038/s41467-022-34840-2

资源:https://hims.uva.nl/

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