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新型生物质衍生PC复合材料可取代BPA聚碳酸酯

责任编辑:文和林发表时间:2019-09-24
韩国化学技术研究所的研究人员制造了一种全新的,坚韧而透明的聚碳酸酯复合材料,用两种生物质衍生的替代品异山梨醇和纤维素纳米晶体代替了BPA和玻璃纤维。
这些聚碳酸酯板材在强度测试中的性能优于传统的BPA增强聚碳酸酯塑料,可在各种常见应用中取代BPA基聚碳酸酯。
BPA更安全的替代品
聚碳酸酯是一种流行的防碎玻璃,可替代窗户,显示屏,瓶子和光纤中的玻璃。然而,聚碳酸酯塑料通常使用双酚A(BPA)和玻璃纤维制成。
BPA是一种与法规越来越相关的内分泌干扰物。加拿大,欧盟和美国食品和药物管理局已禁止婴儿奶瓶中的BPA,欧盟也禁止在食品包装中使用双酚A。如果发生火灾,玻璃纤维会产生细微颗粒,导致呼吸问题。
因此,科学家正在寻找安全的替代成分,以提高聚碳酸酯如BPA和玻璃纤维的透明度,机械和热性能。
新型复合材料的性能
异山梨醇已经在药物和化妆品中具有特征,并且具有高的热稳定性。
研究小组首先将纤维素分散在异山梨醇中,并使用原位聚合来生产它们的复合材料。纤维素在整个材料中均匀分散,仅需0.3wt%。最终材料比基于BPA的对照物更强,抗拉强度为93MPa。新复合材料也是高度透明的 - 在500nm处透射93%的光。

异山梨醇(左)和纤维素纳米晶体(右)衍生自葡萄糖
“良好分散的纤维素纳米晶体对可见光的干扰最小,聚合物和填料之间的协同相互作用减少了基质中的微泡,这会引起光散射,”Park评论道。
Park和他的同事将异山梨醇和纤维素部分之间的协同相互作用和高度混溶性归因于“类似溶解的原理”,因为它们都来源于葡萄糖并具有醚键。
新型生物质衍生PC复合材料的应用
这种葡萄糖衍生的聚碳酸酯塑料可用于:
· 光纤
· 更安全的玻璃塑料
· 婴儿奶瓶
佛罗里达大学可持续塑料专家斯蒂芬米勒说,大多数生物基聚合物很有意思,主要是因为它们是以生物为基础的; 它们的特性超过了化石燃料材料。一种聚合物纳米复合材料可以完成所有这一切是非常值得关注的。
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