圖片來源：Washington State University，WSU

 

     美國華盛頓州立大學(xué)（Washington State University，WSU）機(jī)械與材料工程學(xué)院Michael Kessler教授（左），開發(fā)了基于植物油制備聚氨酯的方法。右為WSU臨床助理教授Tom Garrison。

 

     研究人員開發(fā)了一種使用植物油（如橄欖油和亞麻油）制備聚氨酯的新型方法，聚氨酯是一種廣泛應(yīng)用于泡沫隔熱板、輪胎、軟管、密封劑等的塑料材料。

 

     由Berry Family董事、華盛頓州立大學(xué)機(jī)械與材料工程學(xué)院Michael Kessler教授領(lǐng)導(dǎo)的研究人員在《ACS應(yīng)用材料界面》（ACS Applied Materials & Interfaces）期刊上發(fā)表論文報道了該項(xiàng)工作成果。

 

     聚氨酯極其堅硬、耐腐蝕、耐磨，但研究人員希望采用更環(huán)保的方式取代石油基產(chǎn)品。2010年，聚氨酯的生產(chǎn)量大約為一千四百萬噸，預(yù)計到2016年將增加30%。

 

     雖然已有部分聚氨酯由植物材料制備而成，但Kessler研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型的方法，使用植物油制備具有不同彈性、強(qiáng)度以及形狀的材料。植物油非常廉價，且是現(xiàn)成的、可再生、可遺傳加工。

 

     該研究中，研究人員使用橄欖油、菜籽油、葡萄籽、亞麻籽以及蓖麻油生產(chǎn)聚氨酯。其他研究人員一直掙扎于石油基溶劑，而WSU研究人員聯(lián)合愛荷華州（Iowa State）以及開羅大學(xué)（Cairo University）的同事另辟蹊徑，在他們的生產(chǎn)中不使用溶劑或者是催化劑。

 

     利用兩類化合物反應(yīng)生成聚氨酯，其中一種是多元醇，另一種是具有可用于反應(yīng)的多羥基官能團(tuán)的化合物。

 

     具有五到六個活性位點(diǎn)的植物油（比如亞麻籽油）會導(dǎo)致材料變硬，而活性位點(diǎn)更少的橄欖油等導(dǎo)致材料變軟。

 

     “該項(xiàng)目的創(chuàng)新在于制備多元醇的特殊方法。”Kessler將這個過程比作搭積木。“與這些化學(xué)基團(tuán)的概念相同。它們碰到一起并形成化學(xué)鍵。”

 

     “這項(xiàng)特定工作的創(chuàng)新之處在于使用由蓖麻油脂肪酸和改性植物油構(gòu)成的新化合物來制備聚氨酯。”他這樣說到。

 

     Kessler作為生物塑料及生物復(fù)合材料中心主任，希望該方法能夠引起塑料工業(yè)的注意。該中心由華盛頓州立大學(xué)和愛荷華州立大學(xué)合作創(chuàng)立，是致力于生物基塑料發(fā)展的產(chǎn)學(xué)合作研究中心。

 

     在今年早些時候，該中心獲得美國國家科學(xué)基金會的資助，并與多個合作伙伴一起研究具有高商業(yè)潛力的相關(guān)工業(yè)項(xiàng)目。該中心的成員包括了24家企業(yè)。