近日,中國農業科學院麻類研究所麻纖維產品與加工技術團隊與湖南大學、中南大學合作,制備出了低共熔超分子聚合物。該聚合物具有優良的粘附性能且成本較低,因此在麻地膜等環保型纖維膜制備等領域具有較大的工業應用潛力。相關研究成果在線發表在《德國應用化學(Angewandte Chemie International Edition)》和《中國化學會會刊(CCS Chemistry)》上。
據悉,麻地膜等環保型麻纖維膜的研究應用對于解決白色污染問題具有重要價值,傳統粘合劑難以降解以及成本較高等問題是制約其產業化進程的因素之一。低成本環保型粘合劑的制備有望推動麻纖維膜產品進一步向市場轉化。
據譚志堅研究員介紹,目前市面上使用的粘合劑大多由高分子材料制備,難降解、生物毒性較大且制備過程復雜。該研究采用環糊精作為氫鍵受體,天然有機小分子酸(檸檬酸、蘋果酸以及酒石酸)作為氫鍵給體,按照一定比例混合,通過簡單加熱即可獲得呈透明狀態的低共熔超分子聚合物,該聚合物具有很好的黏附效果。
在后續研究中,考慮到環糊精的分子量較大,研究人員選擇以廉價易得的小分子糖(如葡萄糖、蔗糖等)代替環糊精作為原料,制備出了環保型粘合劑。此種粘合材料成本低、生物兼容性好、抗有機溶劑并且很容易實現規模化生產。(通訊員 廖勇鳳)
圖1 基于環糊精的低共熔超分子聚合物制備過程及粘附特性
圖2 基于天然糖和酸的粘合劑的制備過程及抗有機溶劑特性
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(1)https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202004104
(2)https://www.chinesechemsoc.org/doi/10.31635/ccschem.020.202000318