植物基环保材料有望替代聚苯乙烯泡沫塑料?

材料强度很高、绝缘性良好,制造过程不需要使用有毒溶剂。

zmescience.com网站报道,美国华盛顿州立大学(Washington State University)的研究人员Amir Ameli和Xiao Zhang等开发了一种植物基材料。该材料比聚苯乙烯泡沫塑料的绝缘性能更好,并能在不产生形变的情况下支撑起自身质量200倍的重物。

聚苯乙烯泡沫塑料是一种广泛用于建筑行业的功能材料,虽然它的性能很出色,但却有毒性,燃烧时会污染环境。此外,制造聚苯乙烯泡沫塑料还会消耗宝贵的石油资源。长期以来,华盛顿州立大学的Ameli和Zhang一直在试图开发一种更环保的泡沫塑料替代品。经过反复试验,Ameli等终于确定了一种主要由纤维素纳米晶体构成的新材料。材料在制造过程中不涉及有毒溶剂,只需要水作为溶剂。这并不是首次有研究人员尝试用植物基材料替代聚苯乙烯泡沫塑料,但之前的产品并不像“本体”那样可靠:在绝缘性、强度和弹性等方面都有较大差距。

新材料中除包含纤维素纳米晶体外,还含有聚乙烯醇。聚乙烯醇是一种聚合物,与纤维素纳米晶体结合后可提高材料的弹性。纤维素纳米晶体是由酸解法制成的。酸解过程使用的酸是无毒的,并能裂解化学键。新材料具有均匀的蜂窝状结构,燃烧时不会产生有毒物质。Ameli说:“我们采用简单易行的方法,以纳米晶纤维素为基础,制造了高性能的复合泡沫塑料。该材料兼具良好的隔热和机械性能。我们的研究结果显示了纳米晶纤维素等可再生材料在高性能功能材料领域的巨大潜力。它们对节约能源,减少石油基材料的消耗,减轻对环境的不利影响都有积极作用。”

下一步,Ameli等希望扩大新材料的制造过程,使其具备商业可行性。

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编译:雷鑫宇

审稿:alone

责编:唐林芳

期刊来源:《碳水化合物聚合物》

期刊编号:0144-8617

原文链接:https://www.zmescience.com/science/chemistry/styrofoam-alternative-environment-0/

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