久久精品免费观看_欧美日韩精品电影_91看片一区_日日夜夜天天综合

新聞直報員供求信息會員
當(dāng)前位置 > 首頁 > 橡塑高分子 > 國內(nèi)新聞 > 正文內(nèi)容
華南理工團(tuán)隊研發(fā)出一種高強(qiáng)高韌木質(zhì)素基生物聚酯彈性體
文章來源:     更新時間:2024-04-22 21:24:24
開發(fā)源于可再生資源的生物基材料是解決環(huán)境污染和緩解化石資源短缺的關(guān)鍵戰(zhàn)略途徑。生物基材料取代石油基材料并實現(xiàn)廣泛應(yīng)用,可減少溫室氣體排放,促進(jìn)碳中和和可持續(xù)發(fā)展。目前,生物質(zhì)化工的主流技術(shù)之一是將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為平臺化學(xué)品,再合成材料。雖然這種方法易于實現(xiàn)對材料結(jié)構(gòu)的精確控制,但產(chǎn)業(yè)鏈流程較長,成本較高。另一種途徑是直接將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為材料,這種方法更具有經(jīng)濟(jì)性及能源效率優(yōu)勢,但在材料結(jié)構(gòu)調(diào)控方面更具挑戰(zhàn)性。

近日,華南理工大學(xué)劉偉峰研究員和廣東工業(yè)大學(xué)邱學(xué)青教授團(tuán)隊通過整合木質(zhì)素的天然結(jié)構(gòu)功能和成本優(yōu)勢,結(jié)合生物基平臺化學(xué)品的結(jié)構(gòu)調(diào)控靈活性,合成了一種高性能生物基聚酯彈性體。具體地,以生物基2,5-呋喃二甲酸(FDCA)為原料,合成低分子量柔性聚酯預(yù)聚物(PPeF),再引入擴(kuò)鏈劑將PPeF接枝到木質(zhì)素上,成功合成了一種多功能木質(zhì)素改性聚酯彈性體(LFPEe)。

LFPEe表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能,拉伸強(qiáng)度和斷裂應(yīng)變可達(dá)到58.9 MPa和610%,彈性恢復(fù)率達(dá)到88.9%以上,楊氏模量達(dá)到332 MPa,遠(yuǎn)高于商用聚酯彈性體、聚氨酯彈性體和聚烯烴彈性體,優(yōu)于大多數(shù)先前報道的FDCA基聚酯,木質(zhì)素基聚酯和木質(zhì)素基聚氨酯彈性體材料。其優(yōu)異力學(xué)性能歸因于:木質(zhì)素在聚酯體系中不相容形成的納米微相分離結(jié)構(gòu),以及木質(zhì)素與聚酯鏈段之間形成的界面動態(tài)氫鍵和動態(tài)共價鍵組成的動態(tài)雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

 

得益于木質(zhì)素自身優(yōu)異的光熱功能,以及動態(tài)鍵的自愈特性,LFPEe可實現(xiàn)光熱自愈合,并具有優(yōu)異的光熱驅(qū)動形狀記憶功能。此外,引入木質(zhì)素還賦予LFPEe優(yōu)異的紫外線屏蔽性能、良好的熱穩(wěn)定性以及抗老化能力。在簡單的加熱條件下還能實現(xiàn)溶劑循環(huán)回收。

作為一種高生物基含量、高性能的多功能材料,新型木質(zhì)素基聚酯彈性體有望作為石油基彈性體的替代品,在生物可降解智能材料領(lǐng)域顯示出重要的潛力。該工作成功打破了FDCA基聚酯力學(xué)性能對高分子量的依賴,實現(xiàn)了由低分子量FDCA聚酯低聚物制備高性能生物基聚酯彈性體。此外,該工作也為木質(zhì)素在高性能生物基聚酯彈性體開發(fā)中的創(chuàng)新設(shè)計和增值利用提供了新思路。

相關(guān)成果以“Ultra-strong and Tough Bio-based Polyester Elastomer with Excellent Photothermal Shape Memory Effect and Degradation Performance”為題,近期發(fā)表在 Advanced Functional Materials上。論文第一作者為華南理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院2021級碩士生孫丹婷,華南理工大學(xué)劉偉峰和廣東工業(yè)大學(xué)邱學(xué)青為論文共同通訊作者。成果得到國家自然科學(xué)基金項目(22038004,22222805,22078116,U23A6005)、廣東省重點研發(fā)計劃項目(2020B1111380002)、廣東省化學(xué)與精細(xì)化工實驗室揭陽中心資助。

近年來,作者團(tuán)隊專注于木質(zhì)素在高分子材料中的高值利用研究,在木質(zhì)素改性橡膠、塑料、聚氨酯、表面活性劑等體系,利用木質(zhì)素本身的天然結(jié)構(gòu)和功能優(yōu)勢,實現(xiàn)了對不同高分子體系的增強(qiáng)增韌高性能化及功能化,為木質(zhì)素這一大宗工業(yè)生物質(zhì)資源在材料領(lǐng)域的高值利用探索新理論和新方法,相關(guān)成果獲得了系列授權(quán)發(fā)明專利,歡迎交流合作,推動應(yīng)用轉(zhuǎn)化。

   相關(guān)新聞
主站蜘蛛池模板: 长兴县| 化德县| 韶关市| 河南省| 衡阳市| 余江县| 泽普县| 日土县| 尤溪县| 林西县| 黎川县| 晋城| 双峰县| 延川县| 扬中市| 望谟县| 达日县| 二连浩特市| 大石桥市| 高密市| 资中县| 大英县| 怀集县| 九寨沟县| 崇信县| 边坝县| 平利县| 陕西省| 会同县| 黄山市| 神池县| 施甸县| 太仓市| 陕西省| 潍坊市| 阳江市| 荃湾区| 安乡县| 陇南市| 安达市| 新蔡县|