生物塑料PHA三大技术难题被突破
栏目:常见问题 发布时间:2024-09-04
聚羟基烷酸酯(PHAs)是一类聚酯,由微生物自然积累或从各种原料中化学催化合成而成,具有可调的热机械性能,环境可生物降解性,是更可持续的石油衍生塑料和/或不可降解塑料的替代品。随着研究深入,新开发的PHAs材料表现出高Tm,高结晶度和优异的阻隔性能,优于那些广泛用于包装的商品塑料。生物塑料PHA三大技术难题被突破,深圳市深德鸿环保新材料有限公司,深德鸿环保新材料,深德鸿环保新材料有限公司,深德鸿,环保,新材料,环保新材料,生物降解,生物降解材料颗粒,自然生态降解料,抗菌料,PLA片材,PHA片材,PLA,PHA,片材,特殊功能性原材料,环保,新材料,深德鸿环保,原材料,降解材料,

聚羟基烷酸酯(PHAs)是一类聚酯,由微生物自然积累或从各种原料中化学催化合成而成,具有可调的热机械性能,环境可生物降解性,是更可持续的石油衍生塑料和/或不可降解塑料的替代品。随着研究深入,新开发的PHAs材料表现出高Tm,高结晶度和优异的阻隔性能,优于那些广泛用于包装的商品塑料。

PHAs的这些吸引人的特性,加上它们的生物可再生性和生物可降解性,为解决全球塑料问题提供了一个有前途的解决方案。

然而,PHAs的商业应用面临三个长期挑战:

1、PHAs本质上是热不稳定的;

2、PHAs的力学性能普遍不如常用塑料;

3、PHAs难以实现闭环化学可回收性。
目前,合成的PHAs缺乏理想的闭环化学可回收性。例如,酸催化的P3HB解聚形成了环状低聚物,而不是其易于聚合的单体β-BL或8DLMe来实现闭合环路。为实现建立循环塑料经济,在可生物降解的PHAs上安装化学循环是至关重要的。

技术方案:

1、提出了抑制热降解和实现熔体可加工性的策略

2、实现了双闭环化学循环

3、分析了合成样品的热特性和与策略无关的结晶度

4、探究了合成样品的机械和流变性能

技术优势:

1、开发了PHAs合成平台,大幅提高了热稳定性

作者通过利用烷基取代消除PHA重复单元中的α-氢,避免了热降解过程中的顺式消除,在很大程度上提高了PHAs的热稳定性,使PHAs变得可熔化加工。

2、实现了PHAs可熔性加工、延展性和韧性的协同

作者提出的简单的α,α-二烷基取代不仅大大提高了热稳定性,使PHAs成为熔体加工材料,而且协同地赋予PHAs与it-PP和HDPE相当或更好的高延展性和韧性。

3、突破了限制PHAs商业应用的三大难题

通过实现PHA生产过程中的ROP和SGP闭环,以及将化学循环利用到单体,实现了化学循环,从而解决了目前PHA面临的三大难题。

总之,本工作描述的α,α -二烷基化PHA平台旨在解决PHA热不稳定性的根本原因——通过用烷基取代重复单元中的α-氢,在热降解过程中实现顺式消除过程。

这种简单的α,α -二烷基取代不仅大大提高了热稳定性,使PHAs成为熔体加工材料,而且协同地赋予PHAs与it-PP和HDPE相当或更好的高延展性和韧性。此外,该平台提供了易于合成的PHAs制备方法。

本设计通过闭环PHA生产过程中的ROP和SGP,以及将化学循环利用到单体,实现了化学循环,从而解决了目前PHA面临的三大难题。

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