克莱姆森大学工程学教授Srikanth Pilla和克莱姆森大学汽车工程研究助理教授James Sternberg的一项新研究表明:一种新的植物基聚氨酯泡沫替代品消除了这种材料的健康风险,这种材料通常用于保温材料、汽车座椅和其他类型的缓冲材料,而且它更具有环境可持续性。
聚氨酯泡沫在我们身边随处可见,在任何需要轻质材料作为缓冲或结构支撑的地方。
聚氨酯通常是在石化行业制造的两种化学品之间快速反应产生的:多元醇和异氰酸酯。虽然在寻找聚氨酯泡沫的多元醇成分的替代品方面做了很多工作,但异氰酸酯成分在很大程度上仍然存在,尽管它对人类健康有影响。生物基泡沫可以避免使用这种成分。
研究人员使用木质素(造纸工业的副产品)和植物油基固化剂制造了一种耐用的生物基泡沫,该固化剂为最终材料带来了灵活性和韧性。
该创新的核心是能够创建一个 "凝胶 "材料组合,这既是指材料之间相互兼容,也是指它们在物理上迅速形成凝胶,以便添加发泡剂可以创建与化石基聚氨酯泡沫类似的轻质结构。
鉴于木质素的复杂和异质结构,它是一种很难转化为可用化学品的材料。研究人员利用这种结构创造了一个键网络,使世界上第一个木质素基非异氰酸酯泡沫成为可能。
这种泡沫也可以回收利用,因为它具有可以在形成后解开化学网络的键。用于生产泡沫的主要成分随后可以被提取并再次使用。
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