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科学家发明低成本环保型粘合剂制备方法

作者:谭志坚

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日期:2020-10-30

  近日,中国农业科学院麻类研究所麻纤维产品与加工技术团队与湖南大学、中南大学合作,制备出了低共熔超分子聚合物。该聚合物具有优良的粘附性能且成本较低,因此在麻地膜等环保型纤维膜制备等领域具有较大的工业应用潜力。相关研究成果在线发表在《德国应用化学(Angewandte Chemie International Edition)》和《中国化学会会刊(CCS Chemistry)》上。

  据悉,麻地膜等环保型麻纤维膜的研究应用对于解决白色污染问题具有重要价值,传统粘合剂难以降解以及成本较高等问题是制约其产业化进程的因素之一。低成本环保型粘合剂的制备有望推动麻纤维膜产品进一步向市场转化。

  据谭志坚研究员介绍,目前市面上使用的粘合剂大多由高分子材料制备,难降解、生物毒性较大且制备过程复杂。该研究采用环糊精作为氢键受体,天然有机小分子酸(柠檬酸、苹果酸以及酒石酸)作为氢键给体,按照一定比例混合,通过简单加热即可获得呈透明状态的低共熔超分子聚合物,该聚合物具有很好的黏附效果。

  在后续研究中,考虑到环糊精的分子量较大,研究人员选择以廉价易得的小分子糖(如葡萄糖、蔗糖等)代替环糊精作为原料,制备出了环保型粘合剂。此种粘合材料成本低、生物兼容性好、抗有机溶剂并且很容易实现规模化生产。

  

  图1 基于环糊精的低共熔超分子聚合物制备过程及粘附特性

  

  图2 基于天然糖和酸的粘合剂的制备过程及抗有机溶剂特性

  相关论文链接:

  (1)https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202004104

  (2)https://www.chinesechemsoc.org/doi/10.31635/ccschem.020.202000318

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