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生物基聚氨酯的合成、改性及展望 被引量：1
1
作者 宋康佳 张斐斐 +2 位作者 刘洁 靳丽强 祝德义 《皮革科学与工程》 北大核心 2025年第2期48-53,共6页
生物基聚氨酯是一类以天然生物基原料为主,通过生物基多元醇与生物基异氰酸酯反应制备的聚氨酯材料。这种材料因其天然来源、可再生性以及良好的生物相容性和可降解性而受到关注,适用于医疗、食品包装和生活用品等领域。文章综述了生物... 生物基聚氨酯是一类以天然生物基原料为主,通过生物基多元醇与生物基异氰酸酯反应制备的聚氨酯材料。这种材料因其天然来源、可再生性以及良好的生物相容性和可降解性而受到关注,适用于医疗、食品包装和生活用品等领域。文章综述了生物基聚氨酯的关键原材料(生物基多元醇和异氰酸酯)、制备方法及功能改性。其中,具备刺激响应性的生物基聚氨酯展现了广阔的研究前景。通过文章综述,将为生物基聚氨酯的未来发展提供可行方向。 展开更多
关键词 原材料 生物基聚氨酯 研究进展 合成方法 改性
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生物基聚氨酯改性沥青研究进展 被引量：2
2
作者 代金洪 赵毅 +2 位作者 王刚 张智慧 张新为 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期222-227,共6页
生物基聚氨酯改性沥青是一种新型的道路工程材料,具有原料丰富,生产成本低,性能优异等特点。主要从生物质来源、制备工艺、性能这3个方面总结归纳了生物基聚氨酯改性沥青的研究进展。最后,提出目前生物基聚氨酯改性沥青研究中存在的主... 生物基聚氨酯改性沥青是一种新型的道路工程材料,具有原料丰富,生产成本低,性能优异等特点。主要从生物质来源、制备工艺、性能这3个方面总结归纳了生物基聚氨酯改性沥青的研究进展。最后,提出目前生物基聚氨酯改性沥青研究中存在的主要问题,同时对生物基聚氨酯改性沥青的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 生物基聚氨酯 生物沥青 制备工艺 性能
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生物基聚氨酯乳液的研究进展 被引量：10
3
作者 庄雨 彭刚阳 +2 位作者 段晓俊 朱延安 瞿金清 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2565-2576,共12页
聚氨酯乳液由于性能优异已广泛应用于建筑、皮革、金属防腐等领域的涂装与防护。现有聚氨酯乳液大多为石油基产品,出于可持续发展的需要,伴随生物基原料的快速发展和大规模商业化,生物基聚氨酯乳液获得快速发展。该文综述了合成聚氨酯... 聚氨酯乳液由于性能优异已广泛应用于建筑、皮革、金属防腐等领域的涂装与防护。现有聚氨酯乳液大多为石油基产品,出于可持续发展的需要,伴随生物基原料的快速发展和大规模商业化,生物基聚氨酯乳液获得快速发展。该文综述了合成聚氨酯乳液的生物基原料和助剂,包括生物基异氰酸酯、多元醇、扩链剂、丙烯酸(酯)单体以及其他生物基原材料,同时分析了木质素基、植物油基、非天然单体以及其他生物基聚氨酯乳液的新进展,指出了生物基聚氨酯乳液面临的主要问题,包括原材料供应不足、成本高和产物性能差等,展望了生物基聚氨酯乳液在无溶剂、高生物基含量和多功能等产品的发展前景。 展开更多
关键词 生物基聚氨酯乳液 研究进展 涂料 应用
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pH响应变色生物基聚氨酯的制备及性能 被引量：1
4
作者 冒海燕 唐俊杰 +3 位作者 何雪梅 吴超 吴焕岭 郭庆 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期29-33,共5页
刺激响应型生物基聚氨酯是智能聚合物材料的重要发展方向。以生物基多元醇蓖麻油(CO)为软段、天然色素芦荟大黄素(AE)为pH敏感基团,与异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸反应制备了生物基pH响应变色聚氨酯(AE-CO-PU)。利用红外光谱、紫外... 刺激响应型生物基聚氨酯是智能聚合物材料的重要发展方向。以生物基多元醇蓖麻油(CO)为软段、天然色素芦荟大黄素(AE)为pH敏感基团,与异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸反应制备了生物基pH响应变色聚氨酯(AE-CO-PU)。利用红外光谱、紫外-可见光谱分析了该聚氨酯的分子结构、颜色特征及pH响应变色性能。结果表明,芦荟大黄素已成功键合到聚氨酯高分子中;相比于芦荟大黄素,AE-CO-PU溶液呈现明亮的黄色,但最大吸收波长发生了约20 nm的红移,且其光稳定性稍有提高。当溶液pH值≥7时,芦荟大黄素中的酚羟基发生离子化,AE-CO-PU溶液的最大吸收波长从412 nm迁移到510 nm,颜色相应地由黄色转变为红色。当循环调节溶液pH值至5和7,AE-CO-PU的颜色能够在黄色和红色间快速转换,呈现出良好的pH响应变色可逆性。该AE-CO-PU在包装、纺织和医药等诸多领域中具有较大的应用潜力。 展开更多
关键词 芦荟大黄素 生物基聚氨酯 PH响应 变色 可逆性
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腰果酚基聚氨酯的合成及性能研究 被引量：2
5
作者 张菲 耿爱芳 +2 位作者 阎敬灵 李云辉 王震 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期251-253,257,共4页
以环氧化柠檬酸三(2-腰果酚氧基乙基)酯(ET3)和甲醇反应制备了三臂型腰果酚基多元醇,用核磁共振波谱仪(1 H-NMR)确定了该多元醇的结构。用腰果酚基多元醇和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)等反应合成了腰果酚基聚氨... 以环氧化柠檬酸三(2-腰果酚氧基乙基)酯(ET3)和甲醇反应制备了三臂型腰果酚基多元醇,用核磁共振波谱仪(1 H-NMR)确定了该多元醇的结构。用腰果酚基多元醇和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)等反应合成了腰果酚基聚氨酯,并通过动态热机械分析(DMTA)和热重分析(TGA)考察了固化膜的玻璃化转变温度(Tg)和热稳定性,通过拉伸测试考察固化膜的机械力学性能。结果发现,该树脂玻璃化转变温度最高可达43℃,拉伸强度最高可达940MPa,有较高的生物基含量和良好的综合性能,具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 生物基聚氨酯 腰果酚基多元醇 热性能 力学性能
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添加纳米TiO_(2)改善淀粉基聚酯聚氨酯复合材料的膜层质量和养分控释特性 被引量：2
6
作者 董晶晶 田虹雨 +5 位作者 石若琳 杨云博 武良 房福力 张民 刘之广 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1367-1378,共12页
【目的】淀粉基聚氨酯包膜缓控释肥施入土壤后,膜壳降解时间短,环境风险低,但因亲水性强、杂质多、致密性差等特点也降低了养分的控释性能,无法满足作物全生育期养分需求。我们优化了淀粉基聚氨酯膜材构成比例,并从膜材化学结构和膜壳... 【目的】淀粉基聚氨酯包膜缓控释肥施入土壤后,膜壳降解时间短,环境风险低,但因亲水性强、杂质多、致密性差等特点也降低了养分的控释性能,无法满足作物全生育期养分需求。我们优化了淀粉基聚氨酯膜材构成比例,并从膜材化学结构和膜壳物理性状角度,研究了该包膜工艺改善复合包膜尿素养分控释性能的机理。【方法】本研究设计了以聚烯烃蜡为底涂层,淀粉基聚氨酯(BPU)为内涂层,纳米TiO_(2)改性聚酯聚氨酯(PPU)为外涂层制备复合包膜尿素的工艺流程。采用响应曲面法设计了BPU、PPU、TiO_(2)添加量三因素组合的20个处理,建立了养分初期释放率、释放期对BPU、PPU、TiO_(2)添加量的响应模型;利用电镜扫描、原子力显微镜、傅里叶红外光谱、气相色谱/质谱,探究复合膜材形态与结构特征;通过热失重、Zeta电位、静水浸提方法,评价了膜材稳定性与养分释放动力学特征;利用土壤埋袋试验,研究了膜壳降解性能。【结果】1)较BPU膜材,复合膜材(NBPU)在中性条件下Zeta电位绝对值提高34.8%,添加纳米TiO_(2)后进一步提高了26.5%~64.6%,提升了其物理稳定性;膜壳在土壤中自然降解365天后,添加1.00%纳米TiO_(2)的聚酯聚氨酯失重率为4.92%,与未添加TiO_(2)的相比显著提高了3.3倍。2)复合膜材表面孔隙少、光滑平整,切面致密均匀;颗粒硬度为85.2 N,较BPU膜材提高了37.0%,膜表粗糙度降低了71.3%,肥料力学与耐磨性能均有所改善;BPU对前期养分释放具有显著调节作用,PPU添加量3%以内时添加量与养分释放期成正比,纳米TiO_(2)则对3~28天的养分释放速度有显著影响。3)通过响应曲面法分别建立养分释放期、初期释放率与BPU、PPU、TiO_(2)添加量的二次多项式数学模型(P<0.01),可用该模型对相应的指标进行分析和预测;明确设计变量对养分释放期的贡献度为PPU>BPU>TiO_(2),对初期释放率的贡献度为TiO_(2)>BPU>PPU。【结论】纳米TiO_(2)可提高聚氨酯膜材中的微相均匀性,降低肥料养分初期释放率,且其光催化性可提高养分释放后残膜在土壤中的降解率;复合包衣可提升膜材结构稳定性,通过调控PPU、BPU和TiO_(2)添加比例实现养分释放期调控;利用曲面中心设计法建立的肥料养分释放特征响应模型可为实际生产提供技术参考。 展开更多
关键词 淀粉基聚氨酯 生物基聚氨酯 纳米TiO_(2) 复合包衣 响应曲面法 养分初期释放率 养分释放期
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基于聚二元羧酸异山梨醇酯二醇聚氨酯的制备与性能 被引量：4
7
作者 曹宝仁 许祥鸿 王贵友 《功能高分子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期373-381,共9页
利用生物基异山梨醇(IS)和具有不同亚甲基链长的脂肪族二元羧酸反应制备了生物基聚二元羧酸异山梨醇酯二醇(PISA)。用PISA和1,4-丁二醇(BDO)与4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)反应制备了生物基聚氨酯(Bio-PU)材料。通过傅里叶红外光谱(FT... 利用生物基异山梨醇(IS)和具有不同亚甲基链长的脂肪族二元羧酸反应制备了生物基聚二元羧酸异山梨醇酯二醇(PISA)。用PISA和1,4-丁二醇(BDO)与4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)反应制备了生物基聚氨酯(Bio-PU)材料。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)和差示扫描量热(DSC)等对PISA的结构和热性能进行了表征。利用FT-IR、DSC、动态热机械分析(DMA)、原子力显微镜(AFM)和力学性能测试等研究了PISA重复单元中亚甲基数对Bio-PU的结构与性能的影响。结果表明,随着二元羧酸链长增加,PISA的玻璃化转变温度(Tg)逐渐下降、结晶性提高且黏度下降。随着PISA重复单元中亚甲基数增加,Bio-PU的氢键作用减弱,Tg下降,储能模量、屈服强度以及亲水性降低,但断裂强度和断裂伸长率提高。 展开更多
关键词 生物基聚氨酯 异山梨醇 聚酯二醇 形态 力学性能 亲水性
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点击反应接枝蓖麻油基聚氨酯的合成及其阻尼性能研究 被引量：3
8
作者 任凯 江盛玲 +2 位作者 祝跃旺 曹成林 孙昊一 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期184-187,194,共5页
通过硫醇-烯点击反应将正十二硫醇接枝到蓖麻油中,成功合成了一种含有大量支链的蓖麻油(MCO)。以蓖麻油(MCO)为软段、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI50)为硬段、乙二醇(EG)为扩链剂合成生物基聚氨酯。通过核磁共振氢谱(1HNMR)和傅里叶变换光... 通过硫醇-烯点击反应将正十二硫醇接枝到蓖麻油中,成功合成了一种含有大量支链的蓖麻油(MCO)。以蓖麻油(MCO)为软段、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI50)为硬段、乙二醇(EG)为扩链剂合成生物基聚氨酯。通过核磁共振氢谱(1HNMR)和傅里叶变换光谱(FT-IR)对其进行表征。动态力学分析(DMA)结果表明,随着正十二硫醇接枝量的增加,蓖麻油基聚氨酯有效阻尼温域由34.3℃(17.1~51.4℃)提高到74℃(-8.3~65.7℃),阻尼温域大幅提高,同时阻尼温域向低温方向移动了25.4℃,有效覆盖了阻尼材料的使用温度,拓展了材料的使用环境和应用领域。 展开更多
关键词 生物基聚氨酯 阻尼材料 阻尼改性 点击反应 悬挂链
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合成生物催化中关键科学问题的研究进展
9
作者 张松平 苏志国 姬晓元 《生物产业技术》 2017年第6期45-51,共7页
合成生物催化以多酶催化为特征,通过灵活选择不同功能的酶和反应路线设计,可以实现复杂生物基化学品的合成,在反应效率、原子经济性和环境友好方面有着不可替代性。但是其还存在两个关键科学问题:(1)氧化还原酶催化过程中辅酶的循环再... 合成生物催化以多酶催化为特征,通过灵活选择不同功能的酶和反应路线设计,可以实现复杂生物基化学品的合成,在反应效率、原子经济性和环境友好方面有着不可替代性。但是其还存在两个关键科学问题:(1)氧化还原酶催化过程中辅酶的循环再生和重复利用;(2)酶在非水相和油水两相反应体系中如何实现稳定。以CO_2合成生物甲醇和天然油脂制备生物聚氨酯材料这两个具有代表性的多酶催化过程为例,介绍了合成生物催化关键科学问题的研究进展。其中,新型纳米材料与生物技术相结合在解决催化体系中辅酶再生、多酶协同以及酶的界面稳定方面有着广阔的发展前景。 展开更多
关键词 合成生物催化 辅酶再生 油-水界面催化 CO2转化 生物基聚氨酯
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微波辅助山毛竹全组分分离 被引量：1
10
作者 黄聪 张永健 +1 位作者 冯君锋 潘晖 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期90-95,共6页
利用微波辅助加热,在丙酮/乙二醇二元溶剂体系中对山毛竹原料进行全组分分离,得到粗纤维素、木质素和生物基多元醇,并以得到的生物基多元醇为原料制备聚氨酯泡沫。对反应时间、反应温度、催化剂浓硫酸添加量以及两种溶剂比例等条件进行... 利用微波辅助加热,在丙酮/乙二醇二元溶剂体系中对山毛竹原料进行全组分分离,得到粗纤维素、木质素和生物基多元醇,并以得到的生物基多元醇为原料制备聚氨酯泡沫。对反应时间、反应温度、催化剂浓硫酸添加量以及两种溶剂比例等条件进行了优化,采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和凝胶渗透色谱(GPC)等分析手段对分离得到的粗纤维素和木质素的结构进行了表征,分析了生物基多元醇添加量对制得的聚氨酯泡沫微观结构、力学性能和热稳定性的影响。结果表明:溶剂与物料的质量比为10∶1、反应温度为120℃、反应时间为20 min、浓硫酸添加量为1.5%(质量分数)以及丙酮/乙二醇二元溶剂的质量比为1∶1时,山毛竹全组分分离效果最好,粗纤维素得率为41.7%,木质素去除率和木质素回收率分别达到85.1%和72.3%。XRD结果表明,与原料相比,经过分离得到的粗纤维结晶度明显上升;GPC结果表明,分离得到的木质素分子量较小且分布均衡。通过对添加不同质量比生物基多元醇聚氨酯泡沫的性能对比可知,当生物基多元醇添加量低于50%时,聚氨酯泡沫可以保持较好的泡孔结构;但随着生物基多元醇的添加量逐渐增加,泡沫的力学性能和热稳定性有所下降。 展开更多
关键词 木质纤维生物质 全组分分离 二元溶剂体系 微波辅助 生物基聚氨酯泡沫
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