Glucose derivative replaces BPA in sustainable polycarbonate plastic — ABC Chemicals


Glucose derivative replaces BPA in sustainable polycarbonate plastic - ABC Chemicals

Новые исследования показывают, что прозрачные поликарбонатные листы, армированные строительными блоками из биомассы, превосходят традиционный поликарбонатный пластик, армированный BPA. Ученые, стоящие за этой работой, предполагают, что их композит может заменить поликарбонаты на основе BPA в самых разных областях применения.

Поликарбонат является популярной устойчивой к разрушению альтернативой стеклу в окнах, экранах, бутылках и оптических волокнах. Однако поликарбонатные пластики часто производятся с использованием бисфенола А (BPA) и стекловолокон. BPA является эндокринным нарушителем, который все больше ассоциируется с нормативными актами — Канада, ЕС и Управление по контролю за продуктами и лекарствами США запретили BPA в детских бутылочках, а ЕС также запретил BPA в упаковке пищевых продуктов, а также риски для здоровья. А в случае пожара из стекловолокна образуются мелкие частицы, которые могут вызвать проблемы с дыханием. Поэтому ученые ищут безопасные альтернативные компоненты, которые улучшают прозрачность, а также механические и термические свойства поликарбонатов, таких как BPA и стекловолокно.

Здесь команда во главе с Сунг Хвангом, Донгеопом О и Джеонгом Парком из Корейского научно-исследовательского института химической технологии создала новый, прочный, прозрачный поликарбонатный композит, заменив как BPA, так и стеклянные волокна двумя альтернативами, полученными из биомассы — нанокристаллами изосорбида и целлюлозы.

Изосорбид (слева) и нанокристаллы целлюлозы (справа) могут быть получены из глюкозы

Изосорбид уже используется в фармацевтике и косметике и обладает высокой термостойкостью. Он состоит из двух тетрагидрофурановых колец и может быть изготовлен из глюкозы. Команда сначала диспергировала целлюлозу в изосорбиде и использовала полимеризацию in situ для получения их композита. Целлюлоза распределяется равномерно по всему материалу, и требуется только 0,3 Вт1ТР1Т. Конечный материал прочнее, чем контроли на основе BPA, с пределом прочности на разрыв 93 МПа. Новый композит также был очень прозрачным — пропускал 93% света на 500 нм. «Превосходно диспергированные нанокристаллы целлюлозы минимально мешают видимому свету, а синергетическое взаимодействие между полимером и наполнителем уменьшает количество микропузырьков в матрице, что может вызвать рассеяние света», — комментирует Пак. Пак и его коллеги приписывают синергетические взаимодействия и высокую смешиваемость между изосорбидными и целлюлозными фрагментами «принципу подобия-растворения-подобного», поскольку они оба получены из глюкозы и имеют эфирные связи.

Команда говорит, что их пластмасса может использоваться в оптических волокнах, для более безопасного остекления пластмасс и даже в детских бутылочках.

Стивен Миллер, эксперт по устойчивым пластмассам из Университета Флориды, США, говорит, что «большинство полимеров на биологической основе интересны прежде всего потому, что они на биологической основе; это исключение, что они обладают свойствами, которые превосходят свойства материалов на основе ископаемого топлива. То, что один полимерный нанокомпозит может выполнить все это, весьма примечательно ».







Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *