Các nhà nghiên cứu của NREL đã phát triển một phương pháp đột phá sử dụng các nguồn tài nguyên không độc hại như dầu hạt lanh, dầu thải và thậm chí cả tảo để sản xuất polyurethane tái tạo mà không có tiền chất độc hại. Đây là một bước đột phá có tiềm năng làm xanh hóa thị trường giày dép, ô tô, nệm và các sản phẩm khác.

Tăng tốc quá trình với các loại dầu tự nhiên

Phản ứng hóa học của NREL phản ứng dầu tự nhiên với carbon dioxide dễ dàng có sẵn để sản xuất polyurethane không độc hại có thể tái tạo, đây là một cách để tạo ra nhiều loại vật liệu và sản phẩm xanh.

Thách thức thực sự là tìm ra cách tăng tốc độ phản ứng để cạnh tranh với các nghề thủ công truyền thống. Các nhà nghiên cứu cần sản xuất polyme có ít nhất các đặc tính giống như các vật liệu truyền thống, đây là một trở ngại kỹ thuật lớn đối với việc thương mại hóa polyurethanes dựa trên sinh học.

“Các phương pháp không isocyanate dựa trên sinh học được mô tả trong tài liệu chậm hơn,” NREL Tao Dong giải thích. "Do đó, chúng tôi cần đảm bảo rằng khả năng phản ứng của chúng tôi có thể so sánh với hóa học truyền thống."

Quá trình oxy hóa

Quy trình của NREL khắc phục trở ngại này bằng cách phát triển các công thức dựa trên sinh học thông qua các quy trình hóa học thông minh. Nó bắt đầu với quá trình epoxy hóa, quá trình này chuẩn bị dầu gốc (bất cứ thứ gì từ dầu hạt cải hoặc dầu hạt lanh đến tảo hoặc bã thực phẩm) cho các phản ứng hóa học tiếp theo. Bằng cách cho các axit béo epoxy hóa này phản ứng với CO 2 trong không khí hoặc khí thải, các monome có ga được tạo ra. Cuối cùng, các nhà nghiên cứu đã kết hợp các monome có ga với diamine (có nguồn gốc từ axit amin, một nguồn gốc sinh học khác) trong quá trình trùng hợp để tạo ra một vật liệu có thể đóng rắn thành nhựa polyurethane không isocyanate.

Bằng cách thay thế các polyol có nguồn gốc từ dầu mỏ bằng các loại dầu tự nhiên được chọn và thay thế các isocyanat độc hại bằng các axit amin dựa trên sinh học, các nhà nghiên cứu đã tổng hợp được các polyme có các đặc tính tương đương với polyuretan truyền thống. Nói cách khác, họ đã phát triển một giải pháp thay thế khả thi, có thể tái tạo, không độc hại cho polyurethane thông thường. Các phản ứng hóa học cũng làm tăng lợi ích cho môi trường.

Phil Pienkos cho biết: “Có tới 30% trọng lượng của polyme cuối cùng là CO 2,” Phil Pienkos nói và cho biết thêm rằng nếu xét đến lượng dầu và axit amin tạo ra bởi CO 2 được thực vật hoặc tảo hấp thụ thì con số này còn ấn tượng hơn. Địa điểm đầu tiên.

Tăng giá trị của CO2

CO2 là một loại khí nhà kính phổ biến, thường được coi là chất thải đáng tiếc trong các quy trình công nghiệp khác nhau, khiến nhiều công ty phải tìm cách hấp thụ, loại bỏ hoặc thậm chí sử dụng nó như một nguồn lợi nhuận tiềm năng. Bằng cách kết hợp CO 2 vào cấu trúc của polyurethane, Pienkos và Dong đã cung cấp một cách để tăng giá trị của nó. Pienkos tiếp tục:

"Điều này có nghĩa là mỗi pound polyme cần ít nguyên liệu thô hơn, chi phí thấp hơn và lượng khí thải carbon tổng thể thấp hơn." "Chúng tôi nghĩ rằng điều này mang lại một cơ hội đáng kể cho sự bền vững."

để đáp ứng nhu cầu của thị trường

Không độc hại

Bước tiếp theo là xem liệu quy trình có thể được thương mại hóa và mở rộng quy mô để đáp ứng nhu cầu thị trường hay không.

Rốt cuộc, dù có thể tái tạo hay không, polyurethane cần phải chứng minh kỳ vọng của người tiêu dùng đối với các sản phẩm có thương hiệu. Quá trình tạo ra nó cũng phải phù hợp với quy trình sản xuất của công ty, để họ có thể “đầu tư” vào những vật liệu mới mà không cần phải bỏ ra một số tiền khổng lồ để nâng cấp cơ sở vật chất hay trang thiết bị.

“Đây là lý do tại sao chúng tôi cần làm việc với các đối tác trong ngành,” Dong giải thích, “để đảm bảo rằng nghiên cứu của chúng tôi phù hợp với quy trình sản xuất của họ”.

Chỉ trong hai năm kể từ khi các nhà nghiên cứu lần đầu tiên chứng minh tính khả thi của việc sản xuất polyurethane hoàn toàn có thể tái tạo, không độc hại, nhiều công ty đã đóng góp nguồn lực và quan hệ đối tác nghiên cứu để thúc đẩy thương mại hóa polyurethane.

Hóa học có thể điều chỉnh được

Ví dụ, bằng cách kiểm soát quá trình epoxy hóa hoặc lượng cacbon hóa, quá trình này có thể được điều chỉnh để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất của sản phẩm. Điều này cho phép đế ngoài của một đôi giày chạy bộ có đủ độ mềm dẻo và sức mạnh để chịu được tác động của nhiều dặm trong đường nhựa nóng hoặc lạnh. Hoặc nó có thể cân bằng độ cứng và hỗ trợ của nệm.

Pienkos nói về các cơ hội thương mại hóa: "Điều này được thúc đẩy bởi các quy định. "Đây đã trở thành khía cạnh thú vị nhất trong sự nghiệp NREL của tôi. Vì vậy, khi tôi nghỉ hưu, tôi quyết định đạt được mục tiêu này. Tôi muốn thấy công nghệ này thực sự đưa nó ra thị trường."

"Tôi nghĩ đây là cơ hội tốt để giải quyết vấn đề ô nhiễm nhựa." "Chúng ta cần bảo vệ môi trường của mình, một phần trong đó bắt đầu từ việc sản xuất nhựa tái tạo."

Liên kết đến bài viết này ： Các nhà nghiên cứu phát triển các phương pháp mới cho polyurethane tái tạo

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh máy gia công cnc trung quốc Dịch vụ. Chứng nhận ISO 9001: 2015 & AS-9100. Nhà sản xuất gia công quy mô lớn túi y tế, cung cấp dịch vụ thiết kế 3D, mẫu thử nghiệm và giao hàng toàn cầu. Cũng cung cấp các loại vỏ cứng, EVA nửa cứng, bao mềm, túi và nhiều thứ khác cho OEM. Tất cả các trường hợp được thực hiện tùy chỉnh theo thông số kỹ thuật với sự kết hợp vô hạn của nguyên vật liệu, khuôn, túi, vòng, khóa kéo, tay cầm, logo và phụ kiện. Các tùy chọn chống va đập, chống nước và thân thiện với môi trường. Bộ phận y tế, phản hồi khẩn cấp, Phần điện tử, các ngành công nghiệp, giáo dục, quân sự, an ninh, thể thao, ngoài trời và xây dựng. Các dịch vụ bao gồm tư vấn khái niệm trường hợp, thiết kế 3D, tạo mẫu, tạo mẫu,Khoan CNC Dịch vụ và sản xuất. Hãy cho chúng tôi biết một chút về ngân sách dự án của bạn và thời gian giao hàng dự kiến. Chúng tôi sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Bạn có thể liên hệ trực tiếp với chúng tôi ( sales@pintejin.com ).