本文696字,阅读约需2分钟
摘 要:研究小组将可由生物质合成的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)以及聚酰胺4(PA4)进行反复结合,得到一种新型塑料材料,可以成型为透明的薄膜,具有普通塑料水平的强度,且具有拉伸越长强度越高的特点。
关键词:生物质衍生塑料、PBS、PA4、多嵌段型共聚物、产综研
日本国立研究开发法人产业技术综合研究所(产综研)于2023年5月19日宣布,开发出一种结合了生物质衍生的聚酯和聚酰胺的新型塑料材料。这种新型材料可以成型为透明的薄膜,该薄膜具有普通塑料水平的强度,且具有拉伸越长强度越高的特点。
研究小组将可由生物质合成的可生物降解聚合物的聚酯的一种——聚丁二酸丁二醇酯(PBS),以及同样可由生物质合成的可生物降解聚合物的聚酰胺的一种——聚酰胺4(PA4)进行反复结合,得到该新型塑料材料。
在PA4和聚酯的复合过程中,产综研着眼于因具有柔韧性和低熔点而易于成型加工的PBS。但由于PA4与PBS不能轻易混合,因此产综研设计了一种结合了PBS与PA4结构的两亲性聚合物“PBS-b-Pa4”,并于2021年确立了其合成技术。这一次,通过使用该技术反复交替结合PBS嵌段和PA4嵌段,开发了一种多嵌段型共聚物。
具体而言,通过控制PBS片段末端为氨基,控制PA4片段末端为羧基,在缩合剂的作用下,使两末端的氨基和羧基在100℃下反应1小时,形成酰胺键。由此,合成了PBS嵌段和PA4嵌段反复交替键合的多嵌段结构的聚合物。收率超过93%。