東京農工大學利用腰果殼開發2種環氧樹脂

 

刊登日期:2019/9/16
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東京農工大學利用腰果殼開發出胺類架橋型和紫外線架橋型2種環氧樹脂。研究團隊將腰果殼予以精製,並把原料油羥基進行環氧化作用(Epoxidation)得到預聚合物(Prepolymer),因此實現高生質比例。與腰果漆(Cashew Paint)等既有製品相比,可以無溶劑的室溫製作達到柔軟與速乾性。此外,尚具有300℃的耐熱性與耐藥品性、抗菌性等機能。另透過硫醇-烯反應(Thiol-ene Reaction),研究團隊也成功開發了無色透明材料。

全球腰果生產以印度、東南亞為中心,年產量約450萬噸,其中約有200~300萬噸為腰果殼,現狀多以廢棄處理。然而廢棄物重量裡約有20%為油份,因此做為穩定、未利用之生質能源,腰果殼的利用受到矚目,目前在環氧樹脂、酚醛樹脂、木工用塗料等方面已達到實用化。

新開發的胺類架橋型環氧樹脂在室溫下的乾燥時間可比腰果漆縮短4小時,且因為導入環氧基,透過胺架橋,創造出柔軟性,並確認具有300℃的耐熱性、對酸鹼的耐藥品性抗菌性,以及對大腸桿菌、黃色葡萄球菌的抗菌活性等機能。另一紫外線架橋型環氧樹脂因未使用石化由來的胺類,更加提高了生質比例。此外,以30秒的紫外線照射,可達到90%以上的硬化,並達成了350℃的耐熱性。

無色透明材料則是透過導入烯丙基(Allyl Group),並混合架橋劑之多官能硫醇(Polyfunctional Thiol),將創造出透明性的單體更進一步反應,實現了 聚合物化,成功地達到了以紫外線短時間硬化、350℃的耐熱性,以及透過熱處理,大幅控制了經時變化。未來可望做為高附加價值化環境友善材料,應用於塗料或電子光學領域之薄膜、片、成形材料等用途。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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