AIST利用生質塑膠開發出複合材料,並可利用於薄膜成形

 

刊登日期:2023/9/23
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日本產業技術研究所(AIST)與科學技術振興機構(JST)共同開發了一項使用了生物質原料、具有生物降解性之聚酯與聚醯胺的新型複合材料。新材料可以成形製成透明薄膜,且表現出與泛用塑膠同等的強度,並具有強度隨著拉伸而增加的特徵。今後若能投入市場,將可望成為替代石油來源塑膠之碳中和新材料。研究團隊也將進一步審視合成路線,以進一步降低成本。
 
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)與聚醯胺4(PA4)都是能利用生物質合成的生物降解性高分子,研究團隊即聚焦於PBS,將其做為PA4的複合成分。一般PA4與PBS不相溶,因此研究團隊設計了具有PBS與PA4鍵合構造的兩親媒性高分子「PBS-b-PA4」,並確立了合成技術。此次透過此項技術的應用,開發了一項PBS嵌段與PA4嵌段交互反複結合之多嵌段型共聚物(Multi-block Copolymer),且在實驗中多嵌段型共聚物的合成產收率可達93%以上。
 
多嵌段型共聚物為PBS嵌段與PA4嵌段反複化學鍵合之物質,透過適當控制每個嵌段的長度,即可賦予PA4個體未具備的透明度或柔軟性。研究團隊也發現將新材料製成薄膜後,可拉伸至原有長度的450%,應力隨著拉伸而增加,且強度也隨著拉伸而增加。此次開發的複合化手法亦可適用於PBS、PA4以外之各種高分子的設計,進一步促進新材料的開發。

資料來源: https://chemicaldaily.com/archives/347023
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