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热固性塑料也能“绿色化”!瑞典科学家找到替代品 仅需一些木材

浏览: 1 发布日期:2022-08-16 02:16:28 投稿人:亚博BOB 来源:BOB亚博

  据报道,大多数热固性树脂不仅由不可再生成分制成,而且很难回收利用。瑞典科学家已经着手解决这些问题,他们开发了一种新的以木质素为基础的类似热固性材料,这种材料可以重复使用多次。

  木质素是一种有机聚合物,它构成了包括树木在内的许多植物的支撑组织。它也是纸浆和造纸工业的副产品,此前曾被提出用于更便宜的电池、废弃的碳纤维和更强的混凝土等应用。

  近期,斯德哥尔摩大学(Stockholm University)的研究人员将木质素与一种从乙二醇中提取的无毒交联化学物质结合,创造出了一种与传统热固性树脂特性相似的材料。这项研究成果已于近期发表在了《ACS应用材料与界面》杂志上。

  据了解,这种新工艺不需要事先对木质素进行化学改变,只需将它与交联剂一起“煮一煮”即可。由此产生的黑色材料可以通过传统的铸造或注射成型技术形成多种形状。

  此外,通过改变木质素与交联剂的比例,可以调整材料的特性——它可以是软的和硬的,硬的和脆的,甚至是一种强力粘合剂的形式。在所有情况下,它还可以被热分解并重复使用多次,保持与现有工程塑料相当的机械强度。

  斯德哥尔摩大学副教授Mika Sipponen说,“我们开发的材料完全符合当前可持续循环材料的发展趋势。由于这种材料的设计是由所谓的动态共价键组成的,因此这种材料可以通过相对温和的加热反复形成。”

  通常,人们所说的塑料回收均是指热塑性塑料,而热固性塑料由于固化成型后形成交联结构,不能再次融化成型,所以回收较为困难,实际回收应用也较少。目前,只有聚氨酯等由小规模的商业化回收。现在热固性塑料的用量约占全部塑料的15%,绝对数量很大,因此对其的回收利用也显得越来越重要和紧迫。

  常用的热固性塑料种类并不多,主要有聚氨酯(PU)、环氧树脂(EP)、酚醛树脂(PF)、不饱和聚酯(UP)、密胺树脂(UF)等。其中,又以PU、PF用量最多,各占热固性塑料总量的1/3左右。

  PU一半以上的产量用于软泡沫(如家具、床垫、汽车内饰件等);硬泡沫是PU的第二大用途,主要用于建筑、工业的绝热材料以及包装、交通运输商;反应注射成型和浇铸PU则主要用在汽车内饰配件商。另外,还可用于农业、采矿、体育等器械上。PF的主要用途是制造胶合板、粘结剂、胶黏剂、涂料等。

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