2022-10-24 317 蘇州和塑美
近日,韓國亞洲大學李分烈教授、李平天教授團隊成功開發(fā)出了一種新的PBAT材料,可以在25攝氏度下降解。研究結(jié)果發(fā)表在國際學術(shù)雜志《JACS》上。
生物降解聚酯的現(xiàn)有合成方法(左)和本研究小組提出的新方法(右)
左側(cè)是PBAT現(xiàn)有合成方法的公式圖。在用Ti(OR)4催化劑進行酯交換反應后,加入二異氰酸酯化合物,將鏈連接成共聚物進行合成。右圖是本研究中提出的合成方法的公式圖。在進行磷酸酯交換反應后,通過添加金屬鹽將鏈連接到離子結(jié)合中進行合成。
現(xiàn)有的PBAT鏈是通過共價鍵連接的,隨著分子量的增加,生物降解速率往往會減慢,但新的PBAT 比現(xiàn)有的PBAT具有更快的生物降解速率,因為這些鏈是通過離子鍵連接的。通過對一般土壤中200天生物降解性的確認,由離子鍵組成的新型PBAT的分解速度比現(xiàn)有PBAT的分解速度快約9.2倍。
通過在 25°C 的恒溫器和暗室中使用 pH=6.8±0.2、50-55% 水分含量的天然土壤以 150-mL/min 的流速供應空氣,利用自然土壤中新PBAT和現(xiàn)有PBAT的累積CO2生成量比較,證實了新PBAT和現(xiàn)有PBAT的生物降解性.
在物理性能方面,新的PBAT和現(xiàn)有的PBAT聚合物在拉伸強度測量裝置的伸長極限(760%)下均保持不斷裂,它們的機械性能相似。此外,使用旋轉(zhuǎn)流變儀裝置比較160度的流變特性,確認新PBAT的熔體粘度是現(xiàn)有PBAT的約2倍。
李分烈教授表示,“離子鍵中使用的磷酸磷酸鹽和金屬離子是肥料成分(P、K、Ca、Mg、Fe、Mo、Mn、Cu、Zn、Ni)。PBAT,包括肥料成分,隨著生物降解,慢慢釋放肥料成分到土壤中,預計將對作物的生長產(chǎn)生積極的影響。”
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