素作为高性能水性聚氨的多功能链延长剂:比较研究超出填充剂应用的战略利用
Xinyue Wang1, Tengteng Zhang1, Jinfang Chu2
1College of New Materials and Chemical Engineering, Beijing Institute of Petrochemical Technology, Beijing, 102617, PR China; Beijing Key Laboratory of Special Elastomers and Composites, Beijing Institute of Petrochemical Technology, Beijing, 102617, PR China.
酶性素 (EL) 被用作水性聚氨 (WPU) 系统中的链延长剂,显著增强机械性能,生物活性和紫外线屏蔽. 这种方法为传统填充剂提供了一个可持续的,高性能的替代方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 生物质利用生物质的利用
背景情况:
- 素是最丰富的天然芳香聚合物,具有可持续材料的巨大潜力.
- 在聚合物中常规使用的素通常仅限于加强填充剂的作用.
- 水性聚氨 (WPU) 系统需要先进的,可持续的添加剂来提高性能.
研究的目的:
- 探索酶性素 (EL) 作为WPU系统中的链延长剂的新型应用.
- 为了比较EL作为链延长器 (C-LWPU) 与强化填充剂 (F-LWPU) 的性能.
- 建立EL作为先进生物质基聚合物的多功能结构单元.
主要方法:
- 将EL作为链延长器 (C-LWPU) 和作为增强填充剂 (F-LWPU) 纳入WPU.
- 机械性能 (抗拉强度),生物活性 (激素清除),紫外线屏蔽和热稳定性的表征.
- 评估EL负载,成本效益和材料的整体性能.
主要成果:
- 含有20 wt% EL的C-LWPU薄膜在拉伸强度 (31.73 MPa) 和高生物活性 (99.4% ABTS + 91.3% DPPH) 中增加了772%.
- 含有1%重量EL的F-LWPU薄膜获得了更高的抗拉强度 (34.37 MPa),但表现出降低的生物活性 (92.1% ABTS+,20.9% DPPH).
- C-LWPU展示了高EL利用率,成本效益和多功能性的优越平衡.
结论:
- 酶性红素可以有效地作为WPU中的多功能链延长剂,超越其作为填充剂的作用.
- 该战略解决了WPU系统中高生物质含量和材料性能之间的权衡问题.
- 开发的C-LWPU提供了一个可扩展的途径,用于创建下一代基于生物质的聚合物,具有针对工业用途的定制性质.
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