丙三醇搭配废弃物?新型燃料原料研究见效
浏览人数:已有0浏览 发布日期:2025-08-12 11:08:02
在材料科学飞速发展的当下,新型材料不断涌现,而河南丙三醇作为一种常见的有机化合物,正逐渐在新型材料研发领域崭露头角,展现出多方面的潜在应用价值,吸引着科研人员的广泛关注。
一、生物基与可降解材料领域
随着环保意识的增强,生物基和可降解材料成为研究热点。丙三醇在这一领域具有重要作用。一方面,它可作为增塑剂用于热塑性淀粉母料项目。一般采用多元醇处理淀粉,丙三醇凭借分子结构中羟基的数量优势,能减少增塑剂用量。不过,由于醇类增塑剂亲水性较强,制得的热塑性淀粉易出现回生现象。科研人员正致力于优化配方与工艺,克服这一难题,期望借助丙三醇开发出性能更优、稳定性更高的生物降解塑料,应用于包装、一次性餐具等领域,减少传统塑料带来的环境污染。
另一方面,丙三醇是合成聚癸二酸甘油酯的关键单体。聚癸二酸甘油酯是一种备受瞩目的医用高分子材料,通过丙三醇和癸二酸的熔融缩聚,可制得非线性三维网状的聚酯弹性体。它具备良好的生物相容性、较高的弹性以及降解性,在心肌、血管、神经、皮肤、声带等软组织替代和软组织工程,甚至部分电子领域都有潜在应用。传统聚癸二酸甘油酯的固化条件较为苛刻,控制了其部分应用。但通过与多种生物活性材料合成复合支架材料,有望弥补自身缺点,更好地满足不同组织工程需求。目前,聚癸二酸甘油酯复合材料的研究多集中在细胞生物学层面,随着研究深入,未来有望成为组织替代的重要材料。
二、能源材料领域
在能源材料研发中,丙三醇也展现出独特潜力。美国阿肯色大学的研究人员开发出一种名为 LiGL(GL = 丙三醇 / 甘油)的新型含锂交联聚合物材料,为解决商用锂金属负存在的问题提供了新途径。锂金属负在充放电过程中易出现锂枝晶生长和体积膨胀等问题,严重影响锂电池的安全性和循环寿命。LiGL 材料有助于缓解这些难题,提升锂电池性能,为高性能电池的研发带来新希望,推动新能源汽车、储能设备等领域的发展。
此外,韩国科学技术研究院的研究团队利用木材废物和废丙三醇溶液,在镍催化剂作用下,生产出可作为石化工业原料的物质,还能进一步生成燃料和尼龙原料。该技术不仅实现了废弃物的资源化利用,还借助丙三醇较高的反应热,在无需外部供氢的情况下解决了反应难题,降低了生产成本,为能源与化工原料的可持续生产提供了新思路。
三、新型涂层与复合材料领域
在涂层材料方面,宁波材料所生物基高分子材料研究团队开展了一系列创新性研究。他们将衣康酸与不同长度的二元醇共聚合,通过调节共聚酯活泼双键的密度和分子链,开发出系列基于衣康酸的生物基水性 UV 固化树脂。在这一过程中,加入丙三醇对共聚酯进行一定程度的支化,再与大豆油衍生物复配,得到了固体含量、全生物基、可 UV 固化的新型树脂。经 UV 固化后,这些树脂展现出优异的铅笔硬度、附着力、耐水性、耐溶剂性和热力学性能,有望发展成为综合性能优异的新型 UV 固化涂料,应用于家具、汽车、建筑等行业的表面涂层,提升产品的防护与装饰性能。
丙三醇还可用于聚酯增塑剂的开发。用丙三醇开发的聚酯作为液体增塑剂,与粉末树脂、乙烯基树脂及橡胶等混合时,展现出十分优良的高分子性能,综合性能优于单体增塑剂。该聚酯增塑剂在橡胶、塑料等材料中具有优异的增塑效果,是替代传统邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的绿色增塑剂新产品,尤其适用于开发生物可降解塑料的绿色增塑剂,在食品包装等对环保要求较高的领域具有广阔市场前景。