99精品热在线观看视频免费|久久精品国产99久久72|午夜福利啪视频在线观看|国产99福利精品视频,精品人妻无码中文字幕在线视频,在线观看成人无码中文av天堂,无码免费在线观看不卡视频

 
 
我要登錄會(huì)員 忘記密碼? 免費(fèi)注冊(cè) 聯(lián)系我們
手機(jī)客戶端APP 微信公眾號(hào) 抖音:622279181
 首頁(yè) 好訂單 找原料設(shè)備 人才招聘 PU資訊 PU聚義堂 技術(shù)服務(wù) PU博客 PU空間 聚友會(huì) 培訓(xùn)班 一對(duì)一培訓(xùn)
當(dāng)前位置:首頁(yè) > PU資訊 > 詳情
科學(xué)家開發(fā)出更綠色的聚氨酯材料
來(lái)源:PUWORLD   發(fā)布時(shí)間:2020-09-29   瀏覽:6247
加微信號(hào):pujyt528 邀您進(jìn)【微信群、領(lǐng)電子書】

聚氨酯是一種常見(jiàn)的塑料,應(yīng)用范圍從可噴射泡沫、粘合劑到合成服裝纖維,已經(jīng)成為21世紀(jì)的主要產(chǎn)品,為日常生活的許多方面增加了便利、舒適甚至美麗。

這種材料目前主要由石油副產(chǎn)品制成,其獨(dú)特的多功能性使得聚氨酯成為一系列產(chǎn)品的首選塑料。如今,全球每年生產(chǎn)的聚氨酯超過(guò)1600萬(wàn)噸。

“我們生活中很少有不存在聚氨酯的地方,”Phil Pienkos說(shuō)。他是一位化學(xué)家,經(jīng)過(guò)近40年的研究,最近從國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)退休。

但Phil Pienkos的職業(yè)生涯是研究生產(chǎn)生物燃料和材料的新方法。他說(shuō),人們?cè)絹?lái)越傾向于重新思考聚氨酯的生產(chǎn)方式。

“目前的方法主要依賴有毒化學(xué)物質(zhì)和不可再生石油,我們想開發(fā)一種新的塑料,它具有傳統(tǒng)聚氨酯的所有有用性能,但不會(huì)產(chǎn)生昂貴的環(huán)境副作用?!?

有可能嗎?實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果是肯定的。

通過(guò)一種利用亞麻籽油、廢油脂、甚至藻類等無(wú)毒資源的新型化學(xué)方法,Phil Pienkos和他的NREL同事、化學(xué)工程專家Tao Dong開發(fā)了一種無(wú)有毒前體的可再生聚氨酯的開創(chuàng)性方法。

這是一個(gè)突破性的突破,具有使鞋類、汽車、床墊等產(chǎn)品市場(chǎng)綠色化的潛力。

但是,為了理解這項(xiàng)成就的意義,回顧一下科學(xué)進(jìn)步是如何產(chǎn)生的,一個(gè)從傳統(tǒng)聚氨酯的化學(xué)基礎(chǔ)到藻類實(shí)驗(yàn)室的故事是很有幫助的,在那里,一種新的化學(xué)概念首次出現(xiàn),并逐步發(fā)展成新的企業(yè)合作伙伴關(guān)系,為商業(yè)化的前景創(chuàng)造了良好的條件。

化學(xué)問(wèn)題

當(dāng)聚氨酯在20世紀(jì)50年代首次商業(yè)化時(shí),它在眾多產(chǎn)品和應(yīng)用中迅速普及。這在很大程度上是由于這種材料的動(dòng)態(tài)和可調(diào)特性,以及用于制造這種材料的石油基成分的可用性和可承受性。

通過(guò)使用多元醇和異氰酸酯的巧妙化學(xué)過(guò)程,傳統(tǒng)聚氨酯制造商的基本組成部分可以定制其配方,生產(chǎn)出各種各樣的聚氨酯材料,每種材料都具有獨(dú)特和有用的性能。

例如,用長(zhǎng)鏈多元醇生產(chǎn),可能會(huì)產(chǎn)生柔軟的泡沫,用于枕頭軟床墊。另一種配方可能會(huì)產(chǎn)生一種液體,當(dāng)涂在家具上時(shí),既能保護(hù)又能展現(xiàn)木紋的內(nèi)在美。第三批可能包括二氧化碳(CO2)來(lái)使這種材料膨脹,產(chǎn)生一種可噴射的泡沫,干燥成堅(jiān)硬多孔的隔熱材料,非常適合在家里保溫。

“這就是異氰酸酯的美妙之處,” Tao Dong在反思傳統(tǒng)聚氨酯時(shí)說(shuō),“它能形成泡沫。”

但Tao Dong說(shuō),異氰酸酯也帶來(lái)了明顯的負(fù)面影響。雖然這些化學(xué)物質(zhì)具有快速的反應(yīng)速度,使它們對(duì)許多工業(yè)應(yīng)用具有高度的適應(yīng)性,但它們也是劇毒的,而且它們是由毒性更大的原料光氣生產(chǎn)的。當(dāng)吸入異氰酸酯時(shí),會(huì)導(dǎo)致一系列的不良健康影響,如皮膚、眼睛和喉嚨刺激、哮喘和其他嚴(yán)重的肺部問(wèn)題。

“如果含有傳統(tǒng)聚氨酯的產(chǎn)品被燃燒,這些異氰酸酯會(huì)揮發(fā)并釋放到大氣中。即使是簡(jiǎn)單地噴涂聚氨酯作為絕緣材料,也會(huì)使異氰酸酯霧化,這就要求工人們采取謹(jǐn)慎的預(yù)防措施來(lái)保護(hù)自己的健康?!? Phil Pienkos補(bǔ)充道。

為了解決這些問(wèn)題和其他問(wèn)題,例如依賴石油化工產(chǎn)品,來(lái)自世界各地實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們開始尋找利用生物資源合成聚氨酯的新方法。但這些努力在很大程度上產(chǎn)生了喜憂參半的結(jié)果。有些產(chǎn)品缺乏工業(yè)應(yīng)用所需的性能。其他的則不能完全再生。

因此,改進(jìn)聚氨酯的挑戰(zhàn),仍然處于很好的創(chuàng)新時(shí)機(jī)。

“我們可以做得更好,”五年前,當(dāng)Phil Pienkos第一次遇到困境時(shí),他想。在這個(gè)機(jī)會(huì)的激勵(lì)下,他與同樣來(lái)自NREL的Tao Dong和Lieve Laurens一起尋找更好的聚氨酯化學(xué)。

重新思考聚氨酯的組成部分

這個(gè)想法源于一個(gè)看似無(wú)關(guān)的實(shí)驗(yàn)室問(wèn)題:降低藻類生物燃料的成本。與許多傳統(tǒng)的石油化工煉油工藝一樣,生物燃料煉油廠也在尋找方法,將其過(guò)程中的副產(chǎn)品作為收入來(lái)源。

對(duì)于藻類生物凈化來(lái)說(shuō),這個(gè)問(wèn)題變得非常相似。從這一過(guò)程中產(chǎn)生的油脂和氨基酸能否成為一種既可再生又無(wú)毒的聚氨酯配方的原料?

對(duì)Tao Dong來(lái)說(shuō),在基本化學(xué)水平上回答這個(gè)問(wèn)題是他們當(dāng)然能做到的最簡(jiǎn)單的部分。20世紀(jì)50年代的科學(xué)家們已經(jīng)證明了從非異氰酸酯途徑合成聚氨酯是可能的。

Tao Dong說(shuō),真正的挑戰(zhàn)是如何加快反應(yīng)速度,與傳統(tǒng)工藝競(jìng)爭(zhēng)。他需要生產(chǎn)性能至少和傳統(tǒng)材料一樣好的聚合物,這是生物基聚氨酯商業(yè)化的主要技術(shù)障礙。

“文獻(xiàn)中描述的非異氰酸酯生物反應(yīng)過(guò)程的反應(yīng)速度較慢,” Tao Dong解釋說(shuō)因此,我們需要確保我們的反應(yīng)性與傳統(tǒng)化學(xué)相當(dāng)。”

NREL的過(guò)程克服了障礙,通過(guò)一個(gè)巧妙的化學(xué)過(guò)程開發(fā)生物基配方。它從一個(gè)環(huán)氧化過(guò)程開始,這一過(guò)程可以制備基礎(chǔ)油,從菜籽油或亞麻籽油到藻類或食物殘?jiān)?,以進(jìn)行進(jìn)一步的化學(xué)反應(yīng)。通過(guò)將這些環(huán)氧化脂肪酸與空氣或煙氣中的二氧化碳反應(yīng),生成碳化單體。最后,在聚合過(guò)程中,Tao Dong將碳化單體與二胺(來(lái)自另一種生物基來(lái)源的氨基酸)結(jié)合,生成固化成樹脂型非異氰酸酯聚氨酯材料。

通過(guò)用精選的天然油取代石油基多元醇,用生物基氨基酸取代有毒異氰酸酯,董成功合成了性能可與傳統(tǒng)聚氨酯媲美的聚合物。換言之,他已經(jīng)開發(fā)出一種替代傳統(tǒng)聚氨酯的可行的、可再生的、無(wú)毒的替代品。

而且這種化學(xué)物質(zhì)還有一個(gè)額外的環(huán)境效益。

“最終聚合物中30%的重量是二氧化碳,考慮到植物或藻類吸收的二氧化碳來(lái)制造油脂和氨基酸,這個(gè)數(shù)字更令人印象深刻?!盤hil Pienkos說(shuō)。

二氧化碳是一種普遍存在的溫室氣體,通常被認(rèn)為是各種工業(yè)過(guò)程中的一種無(wú)用的廢物,促使許多公司想方設(shè)法吸收、消除二氧化碳,甚至將其作為潛在的利潤(rùn)來(lái)源加以利用。Phil Pienkos和Tao Dong通過(guò)在聚氨酯的結(jié)構(gòu)中加入二氧化碳,為提高其價(jià)值提供了一條途徑。

“這意味著每磅聚合物的原材料更少,成本更低,總體碳足跡更低。在我們看來(lái),這將提供顯著的可持續(xù)發(fā)展機(jī)會(huì)?!?Phil Pienkos繼續(xù)說(shuō)道。

可再生能源解決方案找到了它的商業(yè)立足點(diǎn)

下一步是看這個(gè)過(guò)程是否可以商業(yè)化,擴(kuò)大規(guī)模以滿足市場(chǎng)的需求。

畢竟,無(wú)論是否可再生,聚氨酯都需要展示消費(fèi)者對(duì)名牌產(chǎn)品的期望。制造新材料的過(guò)程也必須與公司的制造工藝相匹配,這樣他們就可以“投入”新材料,而不必對(duì)設(shè)施或設(shè)備進(jìn)行昂貴的升級(jí)。

“這就是為什么我們需要與行業(yè)合作伙伴合作,以確保我們的研究與他們的制造工藝相一致?!?Tao Dong解釋說(shuō)。

在Phil Pienkos和Tao Dong首次證明生產(chǎn)完全可再生、無(wú)毒的聚氨酯的可行性后的短短兩年里,幾家公司已經(jīng)為其商業(yè)化貢獻(xiàn)了資源和研究伙伴關(guān)系。

例如,美國(guó)能源部2020年的一項(xiàng)技術(shù)商業(yè)化基金獎(jiǎng)帶來(lái)了73萬(wàn)美元的聯(lián)邦資金來(lái)幫助開發(fā)這項(xiàng)技術(shù),以及戶外服裝公司巴塔哥尼亞、床墊公司Tempur Sealy和一家名為Algix的初創(chuàng)生物技術(shù)公司的“實(shí)物”成本分?jǐn)偂?

Phil Pienkos說(shuō),其他行業(yè)的公司也表現(xiàn)出了初步的興趣。”這些公司認(rèn)為這是有希望的。”。

他們感興趣的部分原因可能是Phil Pienkos和Tao Dong的方法的可調(diào)性,這使得他們能夠像傳統(tǒng)方法一樣,制造出符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的聚合物。

“我們已經(jīng)證明了這種化學(xué)反應(yīng)是可調(diào)的,我們可以通過(guò)我們的方法控制最終的表現(xiàn)。” Tao Dong說(shuō)。

例如,通過(guò)控制環(huán)氧化過(guò)程或碳化量,該過(guò)程可以適合于滿足產(chǎn)品的性能需求。這樣一來(lái),一雙跑鞋的外底就有足夠的彈性和強(qiáng)度,可以承受在高溫或低溫瀝青路面上行駛數(shù)英里。或者它可以給床墊一個(gè)剛度和支撐的平衡。

“這是監(jiān)管的推動(dòng)。有市場(chǎng)吸引力。它有可能在成本基礎(chǔ)上與非可再生能源競(jìng)爭(zhēng)。它的碳足跡更低?!盤hil Pienkos談到商業(yè)化的機(jī)會(huì)時(shí)說(shuō):“這成為我在NREL職業(yè)生涯中最令人興奮的方面。所以,當(dāng)我退休的時(shí)候,我決定要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。我希望看到這項(xiàng)技術(shù)真正進(jìn)入市場(chǎng)?!?

去年4月退休后,Phil Pienkos成立了一家名為Polaris Renewables的公司,以幫助加快新型聚氨酯的商業(yè)化。因此,當(dāng)他繼續(xù)履行作為NREL退休研究員的職責(zé)時(shí),他也在拓展行業(yè),以尋找更多的企業(yè)合作伙伴,特別是通過(guò)國(guó)際可持續(xù)發(fā)展倡議在時(shí)尚行業(yè)尋找更多的合作伙伴。

他解釋說(shuō):“在時(shí)尚行業(yè),顧客要求可持續(xù)發(fā)展?!比绻隳苷故境龈偷奶甲阚E、更好的生命周期末端處置能力,他們將支付一定的綠色溢價(jià)。”

事實(shí)上,對(duì)Pienkos和Dong來(lái)說(shuō),可再生無(wú)毒聚氨酯的突破已經(jīng)不僅僅是一個(gè)令人興奮的科學(xué)冒險(xiǎn)。在產(chǎn)品上留下一個(gè)更少的環(huán)境足跡。

Tao Dong說(shuō):“我認(rèn)為這是一個(gè)解決塑料污染問(wèn)題的好機(jī)會(huì),我們需要保護(hù)我們的環(huán)境,其中一部分是從使塑料再生開始。”

Pienkos也認(rèn)為,這項(xiàng)業(yè)務(wù)在商業(yè)上的成功可能是一種催化劑,可以刺激公司進(jìn)一步發(fā)展,并在將可再生、更環(huán)保的產(chǎn)品推向市場(chǎng)方面取得進(jìn)一步成功。

“這可能是NREL的一個(gè)成功案例,這里的成功對(duì)世界意義重大?!?

在這種情況下,衡量成功的標(biāo)準(zhǔn)可能不止是生產(chǎn)工藝的可承受性或聚氨酯化學(xué)的碳吸收量。在擁有NREL的可再生,無(wú)毒聚氨酯的世界里,成功的真正原因可能是我們?cè)诜b的耐用性,鞋子的舒適性或在記憶泡沫床墊上睡覺(jué)后的煥發(fā)活力方面真正感受到的。

推薦資訊
獨(dú)家戰(zhàn)略合作!喜臨門強(qiáng)腦科技開啟“AI陪伴”智能睡眠新未來(lái)

2025-08-06         中國(guó)日?qǐng)?bào)網(wǎng)    關(guān)鍵詞:喜臨門  

 
企業(yè)專訪 更多>>
順勢(shì)而為 方能有所作為-訪山東鼎信新材料科
【低氣味、低VOC】催化劑詳詢:13356282777山東鼎信新材料生產(chǎn)...
聚力創(chuàng)變,耀領(lǐng)新程
    溫州瑞安,地處浙江東南沿海,有著“中...
技術(shù)人生 更多>>
恢復(fù)高考后第一屆大學(xué)生,憑借對(duì)聚氨酯的熱
如果您的技術(shù)人生故事愿意與我們分享,歡迎與我們聯(lián)系,陳娟:15...
唐建功:紙上得來(lái)終覺(jué)淺,覺(jué)知此事要躬行!
如果您的技術(shù)人生故事愿意與我們分享,歡迎與我們聯(lián)系,陳娟:15...
熱點(diǎn)榜
1 萬(wàn)華化學(xué):福建工業(yè)園復(fù)產(chǎn)
2 國(guó)家級(jí)表彰!雙英集團(tuán)董事長(zhǎng)楊英獲評(píng)第六屆
3 北方華錦精細(xì)化工環(huán)氧丙烷裝置竣工
4 建峰集團(tuán):BDO產(chǎn)業(yè)延伸+PBAT落地+B
5 研究人員設(shè)計(jì)出一種新型酶,可在溫和條件下
6 德淵集團(tuán)啟用亞洲首條“生物可分解熱熔膠”
7 江蘇長(zhǎng)能申請(qǐng)一種改性異氰酸酯專利,可顯著
8 科思創(chuàng)公布2025年第二季度業(yè)績(jī):短期內(nèi)未見(jiàn)
9 華恒生物籌劃港交所上市,沖刺A+H
10 科思創(chuàng)CEO施樂(lè)文:歐洲化工行業(yè)已觸底
關(guān)于我們 ┋ 網(wǎng)站動(dòng)態(tài) ┋ 廣告合作 ┋ 手機(jī)客戶端 ┋ 微信公眾號(hào) ┋ 付款方式 ┋ 聯(lián)系我們 ┋ 網(wǎng)站導(dǎo)航 ┋ 幫助中心 ┋ Top

掃碼關(guān)注聚義堂微信號(hào)
或微信搜索:pujyt123
咨詢熱線:13921836264  客服微信號(hào):pu138com  郵箱:273308641@qq.com
公司名稱:鹽城市拓創(chuàng)聚氨酯科技有限公司    公司地址:江蘇省鹽城市東臺(tái)三灶大街19號(hào)
Copyright©huarenpu.com All Rights Reserved 
增值電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)許可證:蘇B2-20180163  人力資源許可證:(蘇)人服證字【2024】第0981000113號(hào)  
蘇ICP備14051972號(hào)  蘇公網(wǎng)安備32098102321078號(hào)
  

掃碼安裝安卓和蘋果
手機(jī)客戶端APP