放大溶液浇铸聚碳酸酯薄膜的照片

来源:©Jeyoung Park/韩国化学技术研究院

一种由异山梨酯和纤维素制成的新型聚碳酸酯塑料透明而坚固

新的研究表明,在强度测试中,由生物质衍生的积木增强的透明聚碳酸酯板优于传统的bpa增强聚碳酸酯塑料。这项工作背后的科学家们设想,他们的复合材料可以在各种常见应用中取代基于bpa的聚碳酸酯。

聚碳酸酯是窗户、显示屏、瓶子和光纤中常用的抗碎玻璃替代品。然而,聚碳酸酯塑料经常使用双酚A(BPA)和玻璃纤维。双酚a是一种内分泌干扰物,越来越多地与相关法规联系在一起——加拿大、欧盟和美国食品和药物管理局已经禁止在婴儿奶瓶中使用双酚a,欧盟也禁止在食品包装中使用双酚a——以及健康风险。一旦发生火灾,玻璃纤维会产生细颗粒,导致呼吸系统疾病。因此,科学家们正在寻找安全的替代成分来提高透明度,像BPA和玻璃纤维这样的聚碳酸酯的机械和热性能。

这是一支由唱黄Dongyeop哦而且Jeyoung公园韩国化学技术研究所的一名研究人员制造了一种新的、坚韧、透明的聚碳酸酯复合材料,用两种生物质衍生的替代品——异山梨酯和纤维素纳米晶体取代了BPA和玻璃纤维。

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异山梨酯(左)和纤维素纳米晶体(右)都可以从葡萄糖中获得

异山梨酯已广泛应用于医药和化妆品领域,澳门万博公司具有较高的热稳定性。它由两个四氢呋喃环组成,可以由葡萄糖制成。研究小组首先将纤维素分散在异山梨酯中,并使用原位聚合来生产复合材料。纤维素均匀地分散在整个材料中,只需要0.3wt%。最终材料比基于bpa的对照材料更强,抗拉强度为93MPa。这种新型复合材料还具有很高的透明度,能透射500nm波段93%的光。帕克评论说:“高度分散的纤维素纳米晶体对可见光的干扰最小,聚合物和填充物之间的协同作用减少了基质中的微气泡,从而导致光散射。”Park和他的同事将异山梨酯和纤维素之间的协同作用和高度混相归因于“类溶物-类溶物原理”,因为它们都来自葡萄糖,并且具有醚键。

该团队表示,他们的塑料可以用于光纤,更安全的玻璃塑料,甚至婴儿奶瓶。

斯蒂芬•米勒来自美国佛罗里达大学的可持续塑料专家说:“大多数生物基聚合物之所以有趣,主要是因为它们是生物基的;但例外的是,它们拥有超过化石燃料材料的性能。一种聚合物纳米复合材料可以完成这一切,这是非常值得注意的。”