Новая методика получения биоразлагаемого полиуретана без использования традиционных токсичных компонентов способствует более экологически чистому и ответственному производству полимеров, а также снижению выбросов парниковых газов в атмосферу.
Хо Ен Чунг, доцент факультета инженерии Университета Флориды, впервые продемонстрировал возможность применения лигнина из клеточных стенок растений и углекислого газа для создания «зеленого» полиуретана. Этот полимер активно используется в разных областях благодаря своей способности регулировать температуру, гибкости в процессе обработки и прочности конечных изделий. Работа была опубликована в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
Ученые смогли создать высококачественный экологически чистый полимер, уменьшив количество этапов синтеза, снизив потребление энергии и отказавшись от токсичных компонентов. Новый продукт более безопасен для природы, полезнее для человека и проще в производстве.
Обычный полиуретан основан на соединениях, известных как изоцианаты, которые обладают высокой реакционной способностью и считаются опасными и токсичными. Метод Чунга полностью исключает их использование. Применяя природный полимер лигнин, авторы разработали биоразлагаемый материал, изготовленный из возобновляемого и малоиспользуемого ресурса. Это открытие позволяет извлекать все преимущества полиуретана, устраняя недостатки традиционного синтеза.
Хотя лигнин находит применение в современных производственных процессах, его обычно рассматривают лишь как побочный продукт переработки целлюлозы и производства бумаги. Прорыв команды Чунга заключается в создании материалов, которые обладают такой же эффективностью, как традиционные полиуретаны, но с использованием обильных отходов бумажных фабрик и углекислого газа, улавливаемого из воздуха. Полученный материал не уступает классическим аналогам по прочности и термостойкости, но при этом лучше растворяется в органических растворителях.
Возможность простой переработки делает этот материал значительно более привлекательным по сравнению с другими биологическими альтернативами пластиковым изделиям на основе нефтепродуктов.
Масштабируемость имеет для нас большое значение, так как мы являемся группой ученых, работающих в области полимеров, и всегда стремимся к расширению масштабов, коммерциализации и индустриализации наших исследовательских технологий. Этот материал намного более технологичен по сравнению с другими альтернативами, применяемыми для производства полиуретана. Мы используем значительно меньше стадий реакции для получения материала того же или более высокого качества. Это существенно экономит энергию, что позитивно влияет на окружающую среду, стоимость и эффективность продукта.
Фото: hi-tech.mail.ru