DGIST（韓國(guó)大邱慶北科學(xué)研究所）能源聚合研究部高級(jí)研究員Lim Sang-gyu領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出了一種生物碳含量高達(dá)97%的環(huán)保型熱塑性聚氨酯，這是一個(gè)了不起的里程碑。
這項(xiàng)突破性技術(shù)是與韓國(guó)紡織發(fā)展研究院（KTDI）新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的Jung Jae-hoon和新業(yè)務(wù)規(guī)劃團(tuán)隊(duì)的Jeon Cho-hyun合作開(kāi)發(fā)的，它是傳統(tǒng)石油基熱塑性聚氨酯的可持續(xù)替代品，因此意義重大。
熱塑性聚氨酯是一種非凡的材料，因其出色的機(jī)械性能（包括耐磨性、回彈性、拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度）而聞名。它的多功能性使其廣泛應(yīng)用于各種生活和工業(yè)領(lǐng)域，如工業(yè)板材、屏幕保護(hù)膜、箱包、鞋類、人造革和服裝材料等。
目前，大多數(shù)熱塑性聚氨酯都是使用石油基多元醇、異氰酸酯和二元醇合成的。盡管石油基原材料具有優(yōu)異的性能，但其提取、制造、使用和處置過(guò)程會(huì)造成環(huán)境污染。因此，全世界都在努力探索基于生物質(zhì)材料的環(huán)保型替代品。然而，開(kāi)發(fā)與傳統(tǒng)熱塑性聚氨酯性能相匹配的生物基產(chǎn)品面臨著巨大挑戰(zhàn)。
在與KTDI的卓越合作中，Lim Sang-gyu的研究團(tuán)隊(duì)取得了重大突破，開(kāi)發(fā)出了一種環(huán)保型熱塑性聚氨酯。為了合成這種環(huán)保材料，他們利用了生物基聚酯多元醇和丁二醇，擺脫了傳統(tǒng)的石油基材料。
這種基于生物質(zhì)的熱塑性聚氨酯具有卓越的性能，包括高達(dá)97%的生物碳含量，約120,000 g/mol的重均分子量、20MPa的拉伸強(qiáng)度和587.2%的拉伸伸長(zhǎng)率。
值得注意的是，這些特性可與現(xiàn)有的石油基熱塑性聚氨酯相媲美，從而使所開(kāi)發(fā)的材料成為日常生活和各行各業(yè)廣泛應(yīng)用的多功能候選材料。這種環(huán)保型熱塑性聚氨酯有望應(yīng)用于工業(yè)板材、屏幕保護(hù)膜、手機(jī)殼、鞋類、人造革和服裝材料等多個(gè)領(lǐng)域。
研究員Lim Sang-gyu強(qiáng)調(diào)稱："為了將他們的研究與現(xiàn)有的環(huán)保型熱塑性聚氨酯研究區(qū)分開(kāi)來(lái)，他們仔細(xì)評(píng)估了生物基脂肪族異氰酸酯的化學(xué)、熱和機(jī)械性能，并改變了其含量比例。然后將這些性能與石油基熱塑性聚氨酯的性能進(jìn)行了比較。”
他樂(lè)觀地表示，希望通過(guò)他們的研究開(kāi)發(fā)出的生物基熱塑性聚氨酯能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化并得到廣泛應(yīng)用，特別是在使用高功能性纖維材料的各個(gè)領(lǐng)域。
