生物基聚氨酯的研究进展
2024年生物基聚氨酯市场调研报告
2024年生物基聚氨酯市场调研报告摘要生物基聚氨酯是一种新兴的可持续发展的材料,具有广泛的应用领域和良好的市场前景。
本调研报告旨在对生物基聚氨酯市场进行全面的调研和分析,以了解其市场规模、发展趋势、应用领域等相关信息。
引言聚氨酯是一种重要的高分子材料,广泛应用于塑料、涂料、胶粘剂、纤维等领域。
然而,传统的聚氨酯材料往往来源于石化原料,对环境造成一定的压力。
为了解决这一问题,生物基聚氨酯作为一种可持续发展的替代材料,受到了越来越多企业和消费者的关注。
市场规模根据市场调研数据显示,生物基聚氨酯市场规模呈现稳定增长的趋势。
预计到2025年,全球生物基聚氨酯市场规模将达到XX亿美元。
发展趋势1.环保意识的提升:随着环保意识的不断增强,生物基聚氨酯作为一种可降解的替代材料,将得到越来越广泛的应用。
2.政策支持的加强:一些国家和地区对生物基材料的发展给予了政策上的支持和鼓励,推动了生物基聚氨酯市场的发展。
3.技术不断创新:生物基聚氨酯的研发和生产技术不断创新,为市场增加了更多的应用领域和发展空间。
应用领域1.包装材料:生物基聚氨酯在包装材料领域具有良好的应用前景,可用于食品包装、药品包装等。
2.纤维:生物基聚氨酯纤维具有良好的抗菌性和舒适性,可用于纺织品的制造。
3.汽车行业:生物基聚氨酯在汽车内饰、座椅等方面的应用得到了广泛认可。
4.建筑材料:生物基聚氨酯作为一种耐候性和绝缘性能良好的材料,可应用于建筑材料领域。
主要厂商目前,生物基聚氨酯市场上有许多主要的厂商,包括公司A、公司B、公司C等。
这些厂商在技术研发、市场推广等方面具有一定的竞争力,推动了生物基聚氨酯市场的不断发展。
总结生物基聚氨酯作为一种可持续发展的材料,在市场上具有广阔的发展前景。
随着环保意识的提升和技术的不断创新,生物基聚氨酯在包装材料、纤维、汽车行业、建筑材料等领域将得到更广泛的应用。
这为生物基聚氨酯市场的进一步发展提供了良好的机遇。
生物基可降解聚氨酯的合成、功能化改性及医学应用研究
生物基可降解聚氨酯的合成、功能化改性及医学应用研究摘要:生物基可降解聚氨酯作为一种优秀的生物材料,因其优良的可降解性、生物相容性以及可调控性等特点,已经在医学领域得到了广泛的研究和应用。
本文介绍了生物基可降解聚氨酯的合成方法、功能化改性及其在医学上的应用,包括纤维组织修复、药物递送、生物显微镜成像和人工血管等方面的研究进展,并对未来该领域的发展进行了展望。
关键词:生物基可降解聚氨酯;合成;功能化改性;医学应用1.绪论生物基可降解聚氨酯(Biodegradable Polyurethane,简称BDPU)是一类以生物源性和可降解原料为基础,通过聚氨酯化学反应制得的高分子材料。
BDPU不仅具有优良的可降解性、生物相容性以及可调控性等特点,而且其结构和性质可通过不同的合成方法和功能化改性来实现多样化的医学应用。
目前,BDPU已经在纤维组织修复、药物递送、生物显微镜成像和人工血管等方面得到了广泛的应用。
2.生物基可降解聚氨酯的合成方法生物基可降解聚氨酯可通过多种方法合成,其中最常用的方法是以环氧化油(Epoxidized Soybean Oil,简称ESO)为原料,通过开环聚合反应形成环氧化聚酯,然后将其与异氰酸酯(Isocyanate)基团在催化剂的作用下进行聚氨酯化学反应得到BDPU。
此外,还可以利用天然生物聚合物如淀粉、酪蛋白、明胶等来制备BDPU,也可以通过共聚反应或交联反应来获得BDPU。
3.生物基可降解聚氨酯的功能化改性为了实现BDPU在不同医学领域的应用,研究人员通过对BDPU进行功能化改性,使其具有更广泛的应用性能。
目前,常用的功能化改性方法包括控制聚氨酯链的长度和分子量、加入胶原蛋白等生物大分子、添加多肽链等生物活性物质、引入磁性基团、光敏基团以及化学修饰等方法。
4.生物基可降解聚氨酯在医学应用中的研究进展4.1 纤维组织修复BDPU作为一种生物可降解材料,具有较好的生物相容性和可调控性,已经应用于人类组织工程和修复医学领域。
聚氨酯研究进展范文
聚氨酯研究进展范文
一、简介
聚氨酯是一种多元素化合物,由含氮的多聚物和醇的醚和羧酸化合物(N,OH)构成。
它是一种大分子化合物,由不同类型的功能性单体通过
多元官能团通过氨基加成反应而合成。
聚氨酯具有优良的耐热性、耐寒性、耐腐蚀性、耐老化性、密度低、机械性能好等优点,是一种适用于各种工
业场合的新型化学材料。
二、应用
聚氨酯广泛应用于化学、电子、航空航天、环保、汽车、建筑、冶金
等行业。
其中,航空航天应用最为广泛,该材料的特性能够满足航空航天
装备的要求。
在航空航天领域,聚氨酯材料用于制造发动机和阀门的堵漏
和维修,也可用于吊锚杆和救生衣。
聚氨酯在航空航天领域的广泛使用,
为飞行创造出更安全、更经济的环境。
聚氨酯在电子行业的应用也十分普遍,其中,聚氨酯可以用于制造电
子元件,例如印刷电路板,可以提供电子元件高耐压性能。
此外,聚氨酯
还可用于保护电子元件,以防止气体和水分渗入,它还可以用于制作电子
导热剂和阻尼器,例如电阻变压器,用来维护电子线路的性能。
聚氨酯研究进展范文
聚氨酯研究进展范文聚氨酯是一种重要的聚合物材料,具有优异的力学性能、耐热性、耐候性和耐化学性。
近年来,对聚氨酯的研究得到了广泛的关注和深入的探索。
下面将对聚氨酯研究的进展进行详细介绍。
首先,就聚氨酯的合成方法而言,传统的合成方法主要是预聚体法和共聚法。
预聚体法是将聚酯多元醇与异氰酸酯做反应,得到聚氨酯预聚体,再通过添加链延长剂和交联剂进行聚合反应得到聚氨酯。
而共聚法则是在聚酯多元醇与异氰酸酯反应的同时,添加烯醇或二官能基醇进行共聚反应。
这些合成方法在传统材料中已经得到广泛应用,但是其中存在着废酸、噪音、能源消耗大等不足之处。
为了克服传统方法的不足,近年来研究人员提出了一些新的合成方法,如催化剂法、生物法、溶剂法等。
催化剂法是在聚酯多元醇和异氰酸酯反应中添加催化剂,可以加速反应速度,降低反应温度和催化剂的用量。
生物法则是利用微生物来合成聚氨酯,这种方法可以减少环境污染,具有较好的可持续性。
溶剂法是在合成过程中添加合适的溶剂,可以改善反应均匀性,提高产率和产品质量。
这些新的合成方法为聚氨酯的生产提供了新的思路和途径。
其次,聚氨酯的改性研究也在不断的进行中。
通过改变聚氨酯的结构和添加适当的添加剂,可以改善其性能,拓展其应用领域。
例如,在聚氨酯中引入硅氮化物结构单元可以显著提高其力学性能和耐热性,使得聚氨酯具有更广泛的应用前景。
此外,添加纳米填料如纳米粒子、纳米纤维等,可以增强聚氨酯的力学性能、导电性能和抗烧蚀性能。
这些改性方法使得聚氨酯的性能得到了进一步提升,适应了更为严苛的应用环境。
最后,聚氨酯在新领域的研究也在不断进行中。
例如,在医学领域,聚氨酯可以作为可降解的植入材料,用于骨修复、软组织修复等方面。
在能源领域,聚氨酯可以作为储能材料应用于超级电容器、锂离子电池等方面。
此外,聚氨酯还可以用于涂料、胶粘剂、弹性体等领域。
对于这些新领域的研究有助于拓展聚氨酯的应用范围,满足不同领域的需求。
总之,聚氨酯作为一种重要的聚合物材料,近年来得到了广泛的研究和应用。
生物基聚氨酯的研究进展
生物基聚氨酯的研究进展赵鑫【摘要】Bio-based polyurethane ( PU) has been used extensively from last few decades and replaced petrochemical based coating due to their lower environmental impact, easy availability, low cost and biodegradability. Bio-derived material, such as vegetable oils, cashew nut shell liquid ( CNSL), terpene, eucalyptus tar and other bio-renewable sources, constitutes a rich source of precursors for the synthesis of polyols and isocynates which are being considered for the production of “greener” PU. Various chemical modifications of bio-based precursors, synthesis of various PU from these modified materials. The technological and future challenges were discussed in bringing these materials to a wide range of applications, together with potential solutions, the major industry players who were bringing these materials to the market were also discussed.%近年来,随着化石能源的短缺以及环保意识的提高,由于生物基聚氨酯具有来源绿色、价廉易得和易于降解,得到了越来越多的关注。
生物基聚氨酯材料的研究进展
生物基聚氨酯材料的研究进展摘要:聚氨酯作为一种聚合物材料,广泛用于制革、鞋类、建筑、家具、家用电器、汽车等领域。
所使用的大多数低原料聚烯烃和聚硅氧烷来自不可再生的矿物资源,其大量消费助长了能源危机和环境污染。
寻找替代传统原料的可再生材料已成为发展聚氨酯材料技术的迫切需要。
生物原料用于聚氨酯配方,包括生物-基多甲基多、生物异氰酸酯、非异氰酸酯生物聚氨酯和生物填充。
生物物质对生物物质产品的回收利用有助于减少温室气体排放和实现低碳经济,这是聚氨酯材料工业发展的动力。
本文件概述了近年来聚氨酯研究的进展情况,分析了不同技术路线的特点和问题,并概述了该领域的技术发展情况。
关键词:生物基聚氨酯;材料;研究进展引言生物基聚氨酯是指合成中使用可再生生物质资源的聚氨酯品种,相关研究主要集中在生物基多元醇、生物基异氰酸酯以及生物基扩链剂制备3个方面。
其中,使用生物基扩链剂制备聚氨酯对于聚氨酯生物基含量的提升有限,在本文中不过多讨论。
生物基多元醇的研究相对成熟且具有巨大应用前景。
基于结构的不同,生物基异氰酸酯可分为脂肪族异氰酸酯、芳香族异氰酸酯,对称及非对称异氰酸酯,目前已开发出二聚酸改性的脂肪族异氰酸酯产品,但是这种异氰酸酯制备的聚氨酯还仅仅适用于涂料,不能用在泡沫,弹性体等领域。
芳香型及对称型异氰酸酯制备的聚氨酯比脂肪型和非对称型聚氨酯具有更高的模量和力学强度,但同时也存在长时间处于高温或自然光环境下易黄变的缺陷。
近些年,一种无光气参与的非异氰酸酯引起了人们的关注,为生物基聚氨酯的发展提供了新的可能。
1聚氨酯聚氨酯被称为聚氨酯(PU),是工业生产中广泛使用的一种材料。
目前,聚氨酯材料在工业生产中占有重要地位,因为它具有良好的耐磨性、弹性和粘度,广泛用于食品加工、服装、建筑工程和国防工程等许多领域。
传统聚氨酯材料中使用的原材料是不可再生能源,具有相对高分子质量和高化学能量、降解困难、严重的环境损害以及长期以来对自然环境的不可逆转的影响等特点因此,研究容易降解和无害环境的聚氨酯材料是发展绿色材料的必然趋势。
生物基聚氨酯材料的研究进展
生物基聚氨酯材料的研究进展
李欣燕;张雪莲;王光皓;李刘洋;陈庞晔;齐明宇;马登学
【期刊名称】《河南化工》
【年(卷),期】2024(41)3
【摘要】聚氨酯材料是世界上使用广泛的高分子材料之一,被应用于日常生活的各个领域。
而多元醇则是制备聚氨酯材料的主要原料之一,大多来自石油基聚醚多元醇。
由于生产成本较高、污染大且石油资源的日益短缺,多元醇和异氰酸酯价格不断攀升,导致聚氨酯材料生产成本不断增加,严重制约了聚氨酯工业的发展。
因此,利用某些可再生资源以代替原石油材料制备对环境友好且价格便宜的生物基聚氨酯材料是国内外的研究重点。
对近几年用可再生资源制备聚氨酯的研究进展进行了综述,并对未来的技术发展提出了展望。
【总页数】3页(P20-22)
【作者】李欣燕;张雪莲;王光皓;李刘洋;陈庞晔;齐明宇;马登学
【作者单位】临沂大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ317
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生物基聚氨酯涂料的研究进展
第59卷第2期2021年3月上海涂料SHANGHAI COATINGSVol.59No.2Mar.2021生彫基聚氨酯涂料的研究迸展牛永锋(厦门双瑞船舶涂料有限公司,福建厦门361101)摘要:综述了生物基聚氨酯原材料的研究进展,包括生物基异氟酸酯、多元醇和扩链剂的研究及其工业化制备。
介绍了生物基聚氨酯涂料,特别是基于植物油、纤维素、木质素等制备的聚氨酯涂料,简述了生物基聚氨酯涂料与传统石油基聚氨酯涂料相比的优劣势,最后展望了生物基聚氨酯涂料的未来发展。
关键词:生物基;聚氨酯涂料;异氧酸酯;扩链剂中图分类号:TQ630.7文献标志码:A文章编号:1009-1696(2021)02-0036-06生物基材料是以可再生资源为原料,通过物理、化学或生物方法制备的一类新材料。
其具备原料可再生、生物可降解以及环境友好等优点。
随着石油资源日渐枯竭,石化产品价格持续上涨,利用可再生资源代替或部分代替石油化工产品制备新材料的工作已蓬勃开展鲜。
在涂料方面,聚氨酯涂料因其优良的附着力、耐候性、耐化学腐蚀性以及装饰性,已经广泛应用于国防、航天、船舶、室内装修等领域。
传统的聚氨酯材料来源于石油化工产品,因此在其生产、使用以及废弃过程中都会对环境造成有害影响。
采用生物基材料替代或部分替代石油化工产品来制备聚氨酯涂料,可以[收稿日期]2020-11-26[作者简介]牛永锋(1984-),男,大学本科,工程师。
研究方向:船舶涂料。
Organic Modification of Titanium Dioxide and Its Effect on Properties of ABS Engineering PlasticsWu qiong(CITIC Titanium Industry Co.,Ltd.,Jinzhou Liaoning,121005,China)Abstract:Different organic modifiers were used to modify the surface of titanium dioxide,the effects of different organic modifiers on hydrophilicity or hydrophobicity,Lab value and oil absorption of titanium dioxide were studied. And the effects of different organic surface treatments on the material properties,such as melt index,tensile strength and impact strength were studied.The experimental results showed that the surface of titanium dioxide modified by polysiloxane had hydrophobic property,the three organic modifiers had no significant effect on the Lab value of titanium dioxide,and the oil absorption of titanium dioxide after organic modification was reduced.When the titanium dioxide treated with polysiloxane was used in ABS resin,the material had better properties,such as tensile strength and impact strength.Key Words:titanium dioxide;organic modification;melt index;mechanical property第2期牛永锋:生物基聚氨酯涂料的研究进展37缓解能源危机,减少环境污染,符合当前可持续发展的要求,正逐渐成为聚氨酯涂料发展的重要方向之一。
2024年生物基聚氨酯市场发展现状
生物基聚氨酯市场发展现状概述生物基聚氨酯是一种新兴的生物可降解材料,具有广泛的应用前景。
本文将从市场规模、应用领域和发展趋势等方面分析生物基聚氨酯市场的发展现状。
市场规模生物基聚氨酯市场在过去几年中呈现出快速增长的趋势。
据市场研究数据显示,2019年全球生物基聚氨酯市场规模达到XX亿美元。
预计到2025年,市场规模将达到XX亿美元,复合年增长率为XX%。
生物基聚氨酯的市场潜力巨大,这主要归因于其可降解性和环保特性。
应用领域生物基聚氨酯在各个领域都有广泛的应用。
其中,包装行业是生物基聚氨酯的重要应用领域之一。
生物基聚氨酯包装材料可以替代传统的塑料材料,减少对环境的污染。
此外,生物基聚氨酯还被广泛应用于纺织品、建筑材料、医疗器械等领域。
随着环保意识的增强和技术的进步,生物基聚氨酯在各个领域的应用前景广阔。
发展趋势生物基聚氨酯市场的发展趋势主要体现在以下几个方面:技术创新生物基聚氨酯的研发和推广离不开技术创新的支持。
目前,一些新型生物基原料的开发以及绿色合成技术的引入使得生物基聚氨酯的生产更加环保和可持续。
未来,随着技术的不断突破,生物基聚氨酯的性能将进一步提升,应用领域将得到拓展。
政策支持政府对环境保护和可持续发展的重视,为生物基聚氨酯市场提供了政策支持。
各地纷纷出台相关政策,鼓励生物基材料的研发和应用。
这将进一步推动生物基聚氨酯市场的发展。
消费者需求消费者对环保产品的需求不断增加,使得生物基聚氨酯在市场上受到更多关注。
消费者对生物基聚氨酯产生兴趣的主要原因是其可降解性以及对环境的友好程度。
未来,随着消费者环保意识的提高,对生物基聚氨酯的需求将进一步增加。
总结生物基聚氨酯市场正处于快速发展阶段,市场规模不断扩大。
生物基聚氨酯在包装、纺织品、建筑材料等领域具有广泛应用前景。
未来,生物基聚氨酯市场将在技术创新、政策支持和消费者需求的推动下迎来更大的发展机遇。
聚氨酯生物活性材料研究进展
230理论研究1 概述 聚氨酯生物材料因选择具有良好生物相容性和可降解性的聚酯类聚合物为软段,共价并入由二异氰酸酯和扩链剂构成的硬段[1],赋予了材料良好力学性能,高拉伸强度和断裂伸长率,良好的耐磨损、抗曲挠性能。
正是这些原料中的官能团使得聚氨酯材料的降解可以被调控。
同时,改变聚酯/聚醚与二异氰酸酯酯的比列可以使它的降解时间达到数月之久,使其得以匹配细胞的生长速率,满足组织医用材料的要求。
除此之外,改变扩链剂的种类能获得更多类型的聚氨酯,使其具有了更强的分子可设计,可以通过临床需要选择合适的原料进行设计、加工,性能可控范围大。
另外,软硬段之间的力学不相容性,又使其具有了良好的形状记忆性能[2]。
以上诸多的优良特性,使聚氨酯材料已经成为生物材料研究热点之一,广泛地应用于生物医学工程领域,如药物缓释载体材料、手术缝合线、人造皮肤、软骨组织工程、骨组织工程。
面对生物体这个复杂而又敏感的环境,带有生活活性的生物材料能在使用中为细胞生长提供一个良好的生长环境,从而实现修复。
因此,修复使用的材料具有生物活性是一个关键要素。
但是,就目前报道聚氨酯材料都不具有生物活性,其主链上也没有可供引入生物活性分子的反应性基团,这极大的限制它的应用。
2 无机成分改性聚氨酯 通常来说,实现聚氨酯材料的生物活性功能化通常有三种设计策略。
第一种是将磷酸三钙、羟基磷灰石或者其它无机陶瓷材料作为一种生物活性分子。
通常用它们改性的方法便是将它们与聚氨酯材料进行共混或者是涂层。
羟基磷灰石、微晶陶瓷或者磷酸三钙都有与天然骨头相似的物质,是一类重要的生物活性材料。
羟基磷灰石,最为一种最重要的无机磷酸盐,在过去的几十年里已经作为一种医用材料被广泛的应用了。
作为一种生物活性材料被利用,除了它有着与天然骨头相似的成分外,还能调节生物材料降解过程中的pH值达到生物降解稳定性,以诱导骨生长,防止炎症发生。
这些多样的生物活性物质使得改性后的材料具有更好的细胞相容性,无机陶瓷改性的生物活性材料若是用于骨修复,还能促进骨诱导和骨的传导[3]。
聚氨酯材料在生物领域上的研究进展及应用
P U T e c h n o l o g y■PU技术◆ 黎兵,张海龙,李智华,鲍俊杰,许戈文*安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230039摘 要:有微相结构的嵌段型聚氨酯(SPU)具有良好的力学性能、高弹性、耐磨性、润滑性、耐疲劳性、生物相容性,生物稳定性,机械强度好等特点,被广泛应用于医学生物材料上。
本论文着重介绍了聚氨酯材料在生物降解、生物相容、生物载体、抗菌以及其他方面的应用。
关键词:聚氨酯;生物降解;生物相容;生物载体;抗菌;其他;应用聚氨酯以其结构易于设计和加工而成为合成材料中发展较快的材料。
其化学结构特征是由玻璃化转变温度低于室温的柔性链段(软链段)和玻璃化转变温度高于室温的刚性链段(硬链段)嵌段而成,因此聚氨酯具有良好的力学性能、高弹性、耐磨性、润滑性、耐疲劳性、生物相容性、生物相容性,生物稳定性,机械强度好、可加工性等特点,被广泛应用于医学生物材料上。
从上世纪50年代聚氨酯首次应用于生物医学起,五十多年来,聚氨酯弹性体在医学上的用途日益广泛。
1958年聚氨酯首次用于骨折修复材料,而后又成功地应用于血管外科手术缝合用补充涂层;70年代开始,聚氨酯作为一种医用材料己倍受重视;到了80年代,用聚氨酯弹性体制造人工心脏移植手术获得成功[1],二十一世纪初,聚氨酯已经涉及到医用材料大大小小很多领域,可以说聚氨酯是最具有价值的医用合成材料之一,使聚氨酯材料在生物医学上的应用得到进一步的发展。
本论文就着重介绍了聚氨酯材料在生物降解、生物相容、生物稳定、生物载体,抗血凝以及抗菌方面的应用。
1、生物降解型聚氨酯材料聚氨酯(PU)是一类用途广泛、性能优异的高分子合成材料,广泛用于建筑各领域。
近年来PU的消费量一直在迅速增长。
中国PU工业发展尤为迅速,年消费量增长率高达18%,市场潜力很大[2]。
尽管PU性能优异,在国际建筑材料市场上具有相当强的竞争能力,但其性质稳定,不能在自然环境中较快降解,从而造成环境污染,因此研究开发可降解PU势在必行。
提高聚氨酯生物稳定性和相容性的研究进展
提高聚氨酯生物稳定性和相容性的研究进展夏维娟,张智华,庹新林3(清华大学材料科学与工程研究院,化工系高分子研究所,北京 100084) 摘要:聚氨酯因其具有优异的机械性能、良好的生物稳定性和生物相容性等成为目前研究和应用广泛的一种生物高分子材料。
但是作为长期植入材料,其生物稳定性和相容性并不完美,因此对聚氨酯材料进行改性来提高其生物稳定性和相容性已成为目前研究的重要方向。
本文首先介绍了聚氨酯生物材料的结构特点,概述了其作为生物材料的合成进展情况,然后总结了提高聚氨酯生物稳定性和相容性的改性方法。
关键词:聚氨酯;生物材料;稳定性;生物相容性;改性在所有可植入人工合成高分子材料中,具有两相结构的嵌段聚氨酯因具有高拉伸强度和断裂伸长率、良好的耐磨损性、粘结性、耐溶剂性、无毒性、易成型加工、性能可控等优点,尤其是其良好的生物学性能[1],在生物医学领域占有相当重要的地位。
自1967年聚氨酯第一次作为生物材料应用以来,聚氨酯已广泛地应用于人工心脏辅助装置[2]、人工血管[3]、人工瓣膜[4]等。
虽然聚氨酯植入人体已有三十多年的历史,但其在生物环境中仍然存在着相对不稳定性和不完美的抗凝血性。
1981年,Parins[5]首先报道了用于心脏起搏器绝缘线的聚醚聚氨酯植入体内12周降解的现象。
随后,Stokes[6]详细地描述了其在体内的降解现象及机理,并首次提出“环境应力开裂”(ESC)和“金属离子氧化”(M IO)的概念来描述聚氨酯的降解。
Christenson等[7]总结了自己和其他研究者的工作,并对聚氨酯的降解机理进行了详尽的论述。
随着聚氨酯生物材料的广泛应用,其生物稳定性和相容性问题也受到人们的广泛关注,人们尝试通过多种方法改善其生物学性能。
1 聚氨酯生物材料的结构特点从分子结构看,聚氨酯是一种由柔性的“软段”和刚性的“硬段”交替共聚的聚合物。
软段的主要类型有聚醚型和聚酯型,还有一些有助于提高聚氨酯性能的协同聚醚或聚酯。
聚氨酯生物活性材料研究进展
聚氨酯生物活性材料研究进展聚氨酯是一种良好的生物活性医用材料,正在向仿生并凸显生物功能活性以适应组织工程和组织再生的方向迅速而深入的发展,成为当代生物材料的主流,特别是具有生物活性的分子引入到可降解高分子材料之中获得生物活性的高分子生物材料受到极大的关注。
标签:聚氨酯;生物活性材料;高分子1 概述聚氨酯生物材料因选择具有良好生物相容性和可降解性的聚酯类聚合物为软段,共价并入由二异氰酸酯和扩链剂构成的硬段[1],赋予了材料良好力学性能,高拉伸强度和断裂伸长率,良好的耐磨损、抗曲挠性能。
正是这些原料中的官能团使得聚氨酯材料的降解可以被调控。
同时,改变聚酯/聚醚与二异氰酸酯酯的比列可以使它的降解时间达到数月之久,使其得以匹配细胞的生长速率,满足组织医用材料的要求。
除此之外,改变扩链剂的种类能获得更多类型的聚氨酯,使其具有了更强的分子可设计,可以通过临床需要选择合适的原料进行设计、加工,性能可控范围大。
另外,软硬段之间的力学不相容性,又使其具有了良好的形状记忆性能[2]。
以上诸多的优良特性,使聚氨酯材料已经成为生物材料研究热点之一,广泛地应用于生物医学工程领域,如药物缓释载体材料、手术缝合线、人造皮肤、软骨组织工程、骨组织工程。
面对生物体这个复杂而又敏感的环境,带有生活活性的生物材料能在使用中为细胞生长提供一个良好的生长环境,从而实现修复。
因此,修复使用的材料具有生物活性是一个关键要素。
但是,就目前报道聚氨酯材料都不具有生物活性,其主链上也没有可供引入生物活性分子的反应性基团,这极大的限制它的应用。
2 无机成分改性聚氨酯通常来说,实现聚氨酯材料的生物活性功能化通常有三种设计策略。
第一种是将磷酸三钙、羟基磷灰石或者其它无机陶瓷材料作为一种生物活性分子。
通常用它们改性的方法便是将它们与聚氨酯材料进行共混或者是涂层。
羟基磷灰石、微晶陶瓷或者磷酸三钙都有与天然骨头相似的物质,是一类重要的生物活性材料。
羟基磷灰石,最为一种最重要的无机磷酸盐,在过去的几十年里已经作为一种医用材料被广泛的应用了。
生物基聚氨酯泡沫材料研究进展
第34卷第!期 2020年6月齐鲁工业大学学报JOURNAL OF QILU UNIVERSITY OF TECHNOLOGYVol. 34 No. 3Jun. 2020引用格式:冷.冬,张凤山,蔡小霞,等.生物基聚氨酯泡沫材料研究进展[J].齐鲁工业大学学报,2020,34 (3):1-10.LENG X D,ZHAN GFS,CAI X X,et al. Research progress on bio-based polyurethaneroam[ J]. Journal of Qilu University of Technology,2020,34(3) :1-10.中图分类号:TQ328. 3 文献标识码:ADOI:10. 16442/j. cnki. qlgydxxb. 2020. 03. 001文章编号:1004-4280(2020)03-0001-10生物基聚氨酯泡沫材料研究进展Research Progress on Bio-based Polyuretliane Foam冷雪冬\张凤山2 ! !蔡小霞\田中建3!房桂干4 !李聪hLENG Xue-dong1,ZHANG Feng-slian2**,CAi Xiao-xia1 ,TI^\_N Zhong-jian3 ,FANG Gui-gan4 ,LI Cong3*1.齐鲁工业大学(山东省科学院)材料科学与工程学院,济南2503532.山东华泰纸业股份有限公司山东省造纸废弃物综合利用实验室,东营2573353.齐鲁工业大学(山东省科学院)生物基材料与绿色造纸国家重点实验室,济南2503534.中国林业科学研究院林产化学工业研究所,南京2100421. School o f Materials Science and Engineering,Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences),Jinan 250353,China2. Laboratory fo Comprehensive Utilization of Paper Waste of Shandong PC o.,Ltd,Dongying 257335,China3. State Key L aboratory of Bio - based Materials and Green Papermaking,Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences),Jinan 250353,China4. Institute of Chemical Industry of Forest Products,CAF,Nanjing 210042,China摘要:在石化资源日趋稀少的背景以及全世界号召“绿色生活”的时代主题之下,生物基聚氨酯泡沫材料逐渐走进人们的视野,各种生物基替代产品逐渐被发掘研究,像植物油、腰果壳油、玉米秸秆以及其他生物基可再生的绿色环境友好型原料来合成多元醇或异氰酸酯,作为聚氨酯材料的主要原料,合成聚氨酯前体,再对其生物基聚氨酯前体进行各种化学改性修饰后发泡,以此得到各种不同类型的聚氨酯泡沫材料。
生物基聚氨酯研究进展
生 物 基聚 氨酯 弹性 纤 维 。近 年 来 ,生 物 基 聚 氨 酯 纤 维 的 开 发 对 生 态的关 怀 ,推进 了用 可再 生 的大 豆 油 来 替 代 不 可 再 生 的石 油 呈 0 % 的 可 再 生 资 源 即 玉 米 秸 作 原 化 工 品 ,采 用生 物基原 料 能够 更好 的保护 环境 。
1 生物基 聚 氨酯 的原 料
快。虽然植物纤维基 聚氨酯机械性 能与传 统聚氨酯 接近 ,但前者 颜色 较深 ,因此其应用受 到一定程度 限制 。另外 ,植 物聚醚 的成分难 以像
生物 质基 聚 氨酯所 用 生物 质原 料 主要 有 植 物 油 、木质 纤 维 糖 、
淀粉 等 。植物 油 的 主要 成 分 是 不 饱 和 脂肪 酸甘 油 酯 ,可 以通 过 化 石油聚醚那样稳 定可控 , 这对反应性 能有一定 的影 响。 学改 性 如 环 氧 化 一开 环加 氢 、 甲酰 化 一氢 化 、臭 氧 化 一氢 化 等 , 5 生物基 聚氨 酯的 应用
聚 氨酯 材料 是 目前 国际上 性能 最好 的 保温 材 料 。主链 含一 N H - 油基多元醇的用量 ,降低成 本 , 又 能赋予制 品生物 降解性能 。 c 0 0 一 重 复结 构 单 元 的一 类 聚 合 物 。 英 文 缩 写 P u 。 由异 氰 酸 酯 4 生物基 聚氨 酯 的性能 ( 单体 )与 羟基 化合 物 聚 合 而成 。 由 于含 强 极 性 的 氨基 甲酸 酯 基 , 与常 规 r r P u性能 对 比 ,杜邦 公 司 开发 的生 物基 聚 氨 酯 ( 基 于 不溶 于 非极 性 基 团 ,具 有 良好 的 耐 油性 、韧 性 、耐 磨 性 、耐 老 化 C e r e n o 1 )在 诸如 材 料 硬度 、伸 长 、撕 裂强 度 、回弹 性 以及 抗 拉 强 性 和粘 合 性 。用 不 同 原 料 可 制 得 适 应 较 宽 温 度 范 围 (一5 0~
聚氨酯保温材料研究进展
综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 , 2023, 40(4): 72DOI:10.19825/j.issn.1002-1396.2023.04.15我国每年新增建筑面积约20 亿m2,其中,95%为高能耗建筑,需要采取节能措施,最简单的节能措施是使用外墙保温材料。
导热系数不大于0.12 W/(m·K)的材料称为保温材料[1]。
建筑上常用的保温材料主要有无机保温材料、发泡聚苯乙烯、聚氨酯(PU)及复合型材料,其中,PU保温材料以其良好的保温效果和阻燃性能,近年来得到快速发展。
本文综述了PU保温材料的研究进展。
1 生物基PUAcuña等[2]制备了生物质蓖麻油基硬质PU泡沫(RPUF)。
两种生物基RPUF均含有蓖麻油改性多元醇,一种是二乙醇胺改性蓖麻油的多元醇(BIO1),另一种是用苯膦酸改性BIO1的环氧化多元醇(BIO2),研究了可膨胀石墨(EG)和氧化石墨(GO)总掺入量为6%(w)的RPUF的蜂窝结构、热性能、阻燃性能和力学性能。
结果表明,GO促进了EG的分散,降低了泡沫的蜂窝尺寸;GO提高了RPUF的隔热性能和阻燃性能;RPUF/BIO2/EG/ GO阻燃等级为UL 94 V-0级,而RPUF/BIO2/EG仅为UL 94 V-2级;与RPUF/BIO1相比,RPUF/BIO2/ EG/GO的热释放速率(HRR)、总热释放量(THR)和总烟生成量分别降低了54%,24%,15%;与RPUF/BIO2相比,RPUF/BIO2/EG/GO的HRR和THR分别降低了46%,6%;RPUF/BIO1的压缩强度为0.07 MPa,RPUF/BIO2/EG/GO和RPUF/BIO2/EG 的压缩强度增加到0.11 MPa。
因此,可通过加入天然碳材料来开发生物基阻燃RPUF作为防火保温聚氨酯保温材料研究进展张 萌(内蒙古交通职业技术学院,内蒙古 赤峰 024005)摘要:介绍了聚氨酯(PU)保温系数的预测方法及影响因素研究进展。
中国材料院开发生物聚氨酯
中国材料院开发生物聚氨酯中国材料研究院是中国领先的材料研究机构之一,致力于开发新型材料,推动科技创新和产业升级。
近年来,该院在生物医学领域取得了一项重要突破,成功开发出生物可降解的聚氨酯材料,为生物医学材料的应用提供了新的选择。
传统的聚氨酯材料通常是合成的,具有优异的物理性能和生物相容性,但同时也存在不能很好降解的缺点。
而生物可降解的聚氨酯材料则是通过将天然生物材料和合成材料有机结合,使其能够在体内被生物酶降解,最终转化为水和二氧化碳,不会对人体造成额外负担,因而在生物医学领域有着广阔的应用前景。
中国材料研究院借助其丰富的研发资源和技术优势,成功开发出了一种生物可降解的聚氨酯材料,具有良好的生物相容性、可控的降解速率和优异的力学性能,可以应用于生物医学领域的各个方面,如组织修复、药物递送和医疗器械制备等。
这种生物可降解的聚氨酯材料具有以下几个特点:首先,具有良好的生物相容性。
该材料采用生物可降解的天然聚合物与合成聚合物进行复合,不含有有毒物质,不会造成对人体的损害,能够与体内组织充分融合,降低植入物遭到排斥的可能性。
其次,具有可控的降解速率。
生物可降解的聚氨酯材料的降解速率可以根据应用需求进行调控,能够在一定的时间内完成组织修复或药物递送任务后逐渐降解,避免二次手术带来的痛苦。
再次,具有优异的力学性能。
生物可降解的聚氨酯材料在力学性能上也十分出色,能够满足不同应用场景的需求,如组织修复材料需要足够的韧性和强度,而医疗器械则需要更高的刚度和韧性。
最后,具有广泛的应用前景。
生物可降解的聚氨酯材料在生物医学领域有着广泛的应用前景,可以应用于软组织修复、骨骼修复、药物递送、人工器官制备等多个方面,有望成为未来生物医学材料研究的热点之一中国材料研究院的这一项重要突破不仅为生物医学材料领域带来了新的选择,也为中国的材料科学研究树立了新的标杆。
未来,该院将继续深入研究生物可降解聚氨酯材料,在技术上不断创新,推动材料科学领域的发展,为中国的科技创新和产业升级做出新的贡献。
生物基聚氨酯材料发展概况
生物基聚氨酯材料发展概况
生物基聚氨酯材料是一种具有广泛应用前景的新型材料,它是
以可再生资源为原料制备而成的聚氨酯材料。
随着对可持续发展和
环保意识的提高,生物基聚氨酯材料的研究和开发受到了越来越多
的关注。
首先,生物基聚氨酯材料的发展史可以追溯到20世纪70年代,当时人们开始意识到传统聚氨酯材料所使用的石油资源有限,而且
对环境造成了严重污染。
因此,研究人员开始寻找可再生资源替代
石油原料,以生产聚氨酯材料。
随着生物技术和材料科学的发展,
生物基聚氨酯材料逐渐成为了一个备受关注的研究领域。
其次,生物基聚氨酯材料的原料主要包括植物油、植物纤维、
生物基聚醚多元醇等可再生资源。
这些原料的使用不仅可以减少对
石油资源的依赖,而且能够降低对环境的影响,符合可持续发展的
要求。
同时,生物基聚氨酯材料还具有良好的生物相容性和可降解性,可以在一定程度上解决传统聚氨酯材料在环境方面的问题。
此外,生物基聚氨酯材料在各个领域都有着广泛的应用前景。
在医疗领域,生物基聚氨酯材料可以用于制备生物可降解的医用材
料,如缝合线、支架等,有望成为下一代生物医用材料的重要代表。
在包装和建筑材料领域,生物基聚氨酯材料也具有巨大的市场潜力,可以用于生产环保型包装材料、隔热材料等。
总的来说,生物基聚氨酯材料的发展概况呈现出了蓬勃的态势,其在可持续发展、环保和应用前景等方面都具有巨大的潜力。
随着
相关技术的不断进步和市场需求的增加,相信生物基聚氨酯材料将
会在未来得到更广泛的应用和推广。
《生物基阻燃剂的合成及其对聚氨酯的阻燃改性研究》范文
《生物基阻燃剂的合成及其对聚氨酯的阻燃改性研究》篇一一、引言随着对环境友好的绿色化工发展理念日益重视,利用生物基阻燃剂在各类高分子材料中的研究及应用已经成为近年来的重要趋势。
尤其是在聚氨酯材料领域,提高其阻燃性能及热稳定性的需求不断增强。
本研究着重探讨了一种新型生物基阻燃剂的合成及其对聚氨酯的阻燃改性效果。
二、生物基阻燃剂的合成生物基阻燃剂是利用可再生生物资源制备的阻燃剂,具有低毒性、环保等优点。
本研究通过生物质资源中的多酚类物质进行缩合聚合,制备了具有高纯度及优良性能的生物基阻燃剂。
合成步骤包括:1. 选择适当的生物质原料进行预处理,包括破碎、提纯和萃取等步骤。
2. 将提取的多酚类物质与具有阻燃效果的化合物进行缩合聚合反应,生成具有三维结构的阻燃剂分子。
3. 经过后续的分离纯化步骤,得到高纯度的生物基阻燃剂。
三、生物基阻燃剂对聚氨酯的阻燃改性研究1. 材料准备:将合成的生物基阻燃剂与聚氨酯材料混合,制备成不同含量的阻燃聚氨酯材料。
2. 阻燃性能测试:采用极限氧指数(LOI)测试、垂直燃烧测试和热释放速率测试等方法,对不同含量生物基阻燃剂的聚氨酯材料进行性能评价。
3. 实验结果分析:随着生物基阻燃剂含量的增加,聚氨酯材料的LOI值提高,垂直燃烧等级上升,热释放速率降低。
表明生物基阻燃剂能够有效提高聚氨酯材料的阻燃性能及热稳定性。
四、实验结果与讨论通过对实验数据的分析,我们发现:1. 生物基阻燃剂的加入显著提高了聚氨酯材料的阻燃性能。
当生物基阻燃剂含量达到一定值时,聚氨酯材料可达到较高的LOI值和垂直燃烧等级。
2. 生物基阻燃剂在聚氨酯材料中具有良好的分散性和相容性,有助于提高材料的热稳定性。
在高温条件下,生物基阻燃剂能够形成保护性炭层,减缓热量传递和材料降解速度。
3. 生物基阻燃剂的环保性能符合绿色化工发展理念,有助于降低聚氨酯材料的环境污染风险。
五、结论本研究成功合成了一种新型生物基阻燃剂,并将其应用于聚氨酯材料的阻燃改性。
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近年来 ,许多研究者对植物油制 取聚氨酯 前体 之一多元 醇 进行了研究 。杜勋军等 以桐油为原 料 ,合成 了聚氨酯 的中间 体桐酸 甲酯 一马来酸 酐加合 物 (MEMAA);以 MEMAA为原 料 合成 了桐油酸酐酯多元醇 (TOAEP)、桐油基 双二 氢一马来 酰亚 胺 (TOBBDHMI)和桐油一预聚体基 双二氢 一马来 酰亚胺 (TO— PUP-BDHMI),制得 了改性的聚氨酯 。姚 孝柱等 将 乌桕梓 油 生 物柴油进行二聚化 ,合成二聚酸 甲酯 ,然后 以生物 柴油基 二 聚酸甲酯为原料 ,通过酶法合成二 聚酸聚酯 多元醇 ,并 进一 步 改性合成 了聚氨酯。罗晓刚等 以大豆油基 多元醇 和聚二苯基 甲烷二 异氰 酸酯为原料 ,采用热压法成 功的制备 了一种 新 的大 豆基生物 聚氨酯 塑料 。吴 一鸣等 对小桐子 油的双键进 行 了环 氧化和羟基化反应 ,得到 了小 桐子油生 物基多元 醇 ,通过 化学 修饰制备 了硬质聚氨酯泡 沫 ,所得 的聚氨酯 泡沫 的性 能不 亚于
摘 要 :近年来,随着化石能源的短缺以及环保意识的提高,由于生物基聚氨酯具有来源绿色、价廉易得和易于降解,得 到了越来越多 的关注 。植物油 、腰果壳油 、萜烯类 、桉浴 以及其他 的生 物基 可再 生材料是合成多元醇 、聚氰酸酯 的最 重要 的原料 , 而多元醇和聚氰酸酯则可用来合成 聚氨酯前体 。对聚氨酯生物基前体 进行不 同的化学修饰 ,就能得到 不同类型 的聚氨酯 。本 文对 合成聚氨酯 的不 同的生物基材料进 行了总结 ,并 探讨 了其应用前景及缺 陷。
关 键 词 :生物基 ;聚氨酯 ;环境友好
中图分 类号 :TQ021.4
文献标 志码 :A
文章编 号 :1001—9677(2016)014—0028—02
Research Progress on Bio-based Polyurethane
ZHA0 Xin
(Polyurethane Electr ical Workshop of CNPC Liaoyang Petrochemical Fiber Company, Liaoning Shenyang 1 1 1003,China)
range of applications,together with potential solutions,the major industry players who were bringing these mater ials to the
market were also discussed.
1 植 物 油 基 聚 氨 酯
植 物油是 由不饱和脂肪酸和甘 油发生酯化 反应 而生成 ,通 常可 由植物 的果 实 、种 子 、胚芽 中得到 。如 花生油 、豆油 、亚 麻油 、蓖麻油 、菜子油等 。其 主要成分 为直链 高级脂 肪 酸和甘 油生成 的酯 。分子结构 中的脂 肪酸主要 是软脂 酸 、硬脂 酸 、油
第 44卷第 14期 2016年 7月
广 州 化 工
Guangzhou Chemical Industry
Vol_44 No.14 July.2016
生物 基 聚 氨 酯 的研 究进 展
赵 鑫
(中 国石 油天 然 气有 限公பைடு நூலகம்司辽 阳石 油化 纤公 司聚 氨 酯 电气车 间 ,辽 宁 辽 阳 111003)
酸等饱 和酸 ,以及芥 酸 、桐 油 酸 、蓖麻 油 酸等 多种 不饱 和酸 。 植 物油不仅具有食用价值 ,还可作 为普通 柴油 的替 代 品,此 外 由于植物油具有双键官能 团和酯 基官能 团 ,还 可进一 步化学 修 饰 ,进而作为许多重要 的化工产 品的原材 料 ,合成 一系列 精细 化工产 品,减小 了对石油 和煤 的消耗 J。
Abstract:Bio—based polyurethane(PU)has been used extensively from last few decades and replaced petrochemical
based coating due to their lower environmental impact, easy availability, low cost and biodegradability. Bio—derived
material,such as vegetable oils,cashew nut shell liquid (CNSL),terpene,eucalyptus tar and other bio—renewable
sources, constitutes a rich source of precursors for the synthesis of polyols and isocynates which are being considered f o r the production of“greener” PU. Various chemical modifications of bio-based precursors.synthesis of various PU from these modified materials. The technological and future challenges were discussed in bringing these materials to a wide
Key words:bio—based;polyurethane(PU);environment friendly
聚氨酯被誉 为 “第 五大 塑料 ”,具有 耐磨 、抗撕 裂 、抗 挠 曲性好 等特点 ,是高分子材料 中唯一 在塑料 、橡 胶 、纤维 、涂 料 、胶黏剂和功 能 高分 子等 领 域均 有 应用 价值 的有机 合 成 材 料… 。但是其传统的原料来源于 石油 ,原料不 可再 生 ,具有 剧 毒 ,废聚氨酯降解 困难 ,对环境有 污染等 缺点 ,使其 应用受 到 很大的限制 。近年来 ,越来越多的 目光 开始关 注以生物基 材 料为原料生 产 聚氨 酯 ,生 物基 聚氨 酯 具有 生产 原 料绿 色 可 再 生 、价廉易得 ,废聚氨酯易于 降解 ,环境 负荷小 等优点 。植 物 油 、腰果壳液 、萜烯类 、桉浴 以及其他 的生物 基可再 生材料 是 合成多元醇 、聚氰酸酯最重要 的原料 ,而多元 醇和 聚氰酸 酯则 可用来合成聚氨酯前体 。对聚氨酯 生物基前体 进行不 同 的化 学 修 饰 ,就能得到不 同类型 的聚 氨酯 。本 文对合成 聚氨酯 的不 同的生物基材料进行 了总结 ,并探讨 了其应用前景及缺 陷。