PLA材料改性重大突破!王世清博士專利或促進PLA市場大爆發

2020-12-05 國際橡塑通訊

提要:阿克倫大學(UA)王世清博士團隊在可降解生物塑料聚乳酸(PLA)材料改性取得最新重大進展,該專利技術可能促進PLA市場應用的大爆發!

王世清博士(中)和高分子科學博士生特拉維斯·史密斯(左)高分子科學博士生MasoudRazavi(右)展示了王世清和他在《高分子》雜誌上發表的最新論文,該論文表明聚乳酸(PLA)可以具有優異的機械和熱學特性,因此有望取代傳統的石油基聚合物如聚對苯二甲酸乙二酯。

在UA大學高分子科學與高分子工程學院的王世清博士的實驗室裡,研究小組正在集中精力研究如何將脆性聚合物轉變成堅韌而有彈性的材料。該團隊最近生產了一個原型聚乳酸(PLA)杯子,它透明、超級堅韌,在裝滿沸水時不會收縮。

瀏覽器版本過低,暫不支持視頻播放

國內廠商聚乳酸材料改性測試

塑料已經成為我們日常生活的重要組成部分,但是大多數不能回收利用,因此會堆積在垃圾填埋場中,一些有前途的可生物降解/可降解替代品,例如PLA,通常不足以替代傳統的基於化石燃料的聚合物,例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET),因為這些可持續材料易碎。

國內廠商聚乳酸改性熱飲杯透明度測試

PLA是世界上最重要的100%生物基且完全可堆肥的聚合物。但是它具有較低的韌性和較低的熱變形溫度。它會在140華氏度左右變軟並在結構上崩潰,使其無法在許多熱食品包裝應用和一次性容器中使用。

王世清博士在阿克倫大學任教20年,一直在努力建立一個知識庫,以了解各種塑料的加工、結構、性能關係,並運用最新的知識來應對PLA的脆性

道達爾聚乳酸材料耐熱測試

為了解釋他的原型PLA杯如何獲得延展性並實現耐熱性的科學依據,王世清博士使用了煮熟的義大利麵的類比。如果將熔融的PLA放大一百萬倍,則每個鏈狀分子將看起來像一串義大利麵條,長度為幾米。對於熱塑性塑料(包括PLA)而言,堅韌不拔是很重要的一點,即結晶過程不能消除或破壞「義大利麵條股」的纏結。

王世清博士稱這種交織的結構為「鏈網」,通過這種結構,任何人都可以用一雙筷子將幾乎所有的義大利麵條從碗中取出來。飲料杯的機械強度很高,不會結晶。但是,這種商用杯在倒入沸水時會倒塌。用正常結晶的PLA製造的杯子可以盛沸水,但非常脆且不透明。

通過研究半結晶聚合物的延展性起源,王世清博士的研究小組發現了一種方法,可以將PLA晶體限制在納米級,同時保留網絡,從而形成透明,堅韌且耐熱的杯子。這種透明杯子可以盛裝熱茶和咖啡,並且可以代替市場上大多數塑料飲料杯。

王世清博士說:「我們新發現的影響最終將刺激PLA市場成倍增長。」阿克倫大學的技術轉讓辦公室已申請了有關如何改性PLA材料的美國專利。

RamaniNarayan博士是密西根州立大學化學工程與材料科學系的傑出教授,也是生物塑料領域的著名思想領袖。他說,王世清博士的研究有可能在PLA市場上取得突破。

相關焦點

  • pla紙杯是什麼,為什麼pla杯子那麼多國外都在用
    包括現在市場上流行了紙杯打包,這樣咖啡包裝起來方便又省事,包括現在的星巴克就是用一種高檔的紙杯來盛裝咖啡,大家喝咖啡一般都去咖啡店裡,一般都是注意咖啡,並沒有注意盛裝咖啡的杯子,用紙杯來盛裝咖啡紙杯有利於降低成本,而且比較有安全性,因為是一次性的紙杯,使用起來也非常的方便,一次性咖啡紙杯不但使用起來方便,而且給消費者帶來一種優雅的感覺。
  • 廣州pla一次性紙杯廠家
    隨著2018年很多紙杯的新聞炒作,加上現在的紙杯新聞誤解發酵的推動下,廣州pla一次性紙杯利潤有多少,這就成了一個「謎」許多行業許多人都想加入這個行業殊不知其中利潤竟是蠅頭小利,當然這是對於生產質量合格的pla一次性紙杯廠家來說的,當然如果生產不合格的紙杯,在利潤的驅動下,在紙杯原料中增添一部分其他的化學成分
  • 新孚達(NFD)推出特殊改性Hepla® H900X高溫尼龍
    新孚達(NFD)推出特殊改性Hepla® H900X高溫尼龍複合材料NFD(新孚達)作為特殊改性塑料新秀,在汽車輕量化的大背景下,NFD的科研人員經過不懈努力開發出全新的高溫尼龍品種Hepla® H900X系列材料,此次推出的高溫尼龍是基於聚對苯二醯對苯二胺(PPA
  • 生物降解材料獲新進展 可承受60℃的PLA杯
    王世清教授及其團隊一直致力於研究將脆性聚合物轉變為韌性和柔性聚合物。該團隊最近就研發了一種新型聚乳酸(PLA)杯子。這種杯子透明度好、韌性好,並且在裝滿沸水時不會收縮。  「現在,塑料已經成為我們日常生活的重要組成部分,由於大多數塑料不能回收利用,因此會堆積在垃圾填埋場中,」王世清教授說,「但一些前景不錯的可生物降解材料,例如PLA,因其易碎,通常難以替代以化石燃料為原料的高分子聚合物,但這種剛研發出來的新型PLA杯子克服了該難點。」
  • 環保咖啡杯 PLA杯子 可重複使用
    這款咖啡杯,通體使用的材料是玉米粒粉製作(pla材質),沒錯 !就是平晚吃的玉米,用了特殊工藝製作。但卻實在不知道設計師是如何突發奇想,製作了這款環保咖啡杯呢?MoChic cup 利用這種材料設計並製造出一款PLA咖啡杯。這個產品是非常有意思的,在造型上基本上是極致的簡單,而在材料的使用上又是十分大膽創新而這個設計恰恰傳達了這樣環保的一個概念,不知道未來的社會裡這樣的設計是否能夠成為一種趨勢呢?
  • 一次性紙杯印刷注意事項有哪些,pla紙杯印logo需要注意哪些
    包括現在很多國外的客戶在購買pla紙杯後經常反應印刷有色差,為了儘量避免色差的嚴重性,洋隆紙杯廠家在這跟大家簡單說下一次性紙杯印刷時要注意的事項:洋隆定製紙杯廠家pla紙杯廠家5、液晶電腦上顯示的顏色,大家都發現從各個角度上看顏色都是不相同的,所以很多客戶認為自己看到的顏色
  • 如何用PLA工程塑料3D列印一個物品呢?
    利用3D列印可以列印一些生活中的小物品,3D列印可以採用的材料也有很多,有尼龍,樹脂,PLA,ABS等工程塑料,下面悟空列印坊就用PLA來列印一個花盆來給大家介紹是如何3D列印的呢 ?本人利用solidworks軟體進行花盆的建模,如圖所示。
  • 一次性紙杯廠家的pla紙杯是怎麼生產的,原來是這樣做出來的
    雖然紙杯是一次性用品,但是我們還不是很清楚一次性紙杯是怎麼生產出來的,下面小編簡單的介紹一下pla紙杯是怎麼生產出來的。pla紙杯廠家一次性紙杯製作工序:原紙淋膜---分切----樣搞排版----印刷---模切---消毒---成型---消毒裝箱---入庫。首先是對紙張的寬度處理,根據印刷版面對和方式來定。要麼分切要麼模切,接下來是印刷。
  • 3D列印塑木複合(PLA+)材料:環保多功能,突破材料瓶頸
    複合材料的防腐蝕性和防潮性明顯上升、耐候性顯著加強,也較易進行二次加工;3. 製件具有木材質感,成本低廉。用這種生物質纖維改性塑料的塑木複合材料作為3D列印材料,既可以一定程度緩解木材資源匱乏的壓力,另一方面還能改善塑料生產帶來的環保問題。
  • 東洲-PLA生物降解塑料材料
    材料特點:1、完全生物降解性: 使用後能被自然界中微生物完全降解,醉終生成二氧化碳和水,不汙染環境,保護環境,是公認的環境友好材料。2、循環再生性: 植物資源(如玉米)所提出的澱粉原料製成。澱粉原料經由發酵過程製成乳酸,再通過化學合成轉換成聚乳酸。擺脫了對石油資源的依賴。
  • 3d列印材料大全,看看你知道幾個
    ②PLA塑料聚乳酸(pla)是一種新型的生物可降解材料,是以玉米等可再生植物資源為原料製備的澱粉材料。聚乳酸具有良好的相容性、降解性、力學性能和物理性能。適用於吹塑、熱塑性等加工方法。工藝簡單,用途廣泛。同時,它具有良好的光澤和透明度,良好的抗拉強度和延展性。
  • 新型防水材料—高分子改性瀝青防水卷材
    1、高分子改性瀝青防水卷材  20世紀50年代的歐洲開發成功的高分子改性瀝青防水卷材,其主要工業方法是應用熱熔共混,在熔融狀態下,經高剪切力混合,使高聚物在粘流態下均勻分散在瀝青中形成一種高聚物和瀝青的共混物。
  • PLA新材料項目落戶縣濱海新區
    近日,浙南產業集聚區平陽濱海分區管委會與浙江森盟包裝有限公司就年產10萬噸PLA新材料項目落戶達成合作共識
  • 半導體光催化材料領域專利分析
    產業發展迅速 國外居於領先 半導體光催化材料涉及應用領域眾多,以能源領域為例,據日本清潔技術研究所發布的《世界氫能源基礎設施項目總覽》預計,2025年氫能源市場規模將實現倍增,達到約20萬億日元,2050年有望達到約160萬億日元。可見氫能源具有龐大的市場規模,相應的半導體光催化制氫將迎來巨大發展。
  • 您了解生物解塑料——聚孔酸(PLA)嗎?
    加工過程中,如果沒有適宜的結晶設備,邊料的回收也是一大難題,這也正是市場上有大量PLA邊角料在流通的原因。(2)注塑級樹脂在PLA的注塑的市場應用中,較廣泛的是改性後的樹脂。儘管純PLA有著高透明度、高光澤度等優點,但是其硬而脆、加工難度大且不耐熱等缺點影響了它在注塑方面的應用。化學、塑料工業界都一直致力解決這些問題。
  • 長壽花濃香玉米油:國家發明專利,玉米油行業重大突破
    原來,兩年前國人就有了「濃香玉米油」 長壽花濃香玉米油:國家發明專利,玉米油行業重大突破 遇上妙不可言的油脂「濃香」 這會是一種什麼樣的體驗 都說這是一種「魚」與「熊掌」 不可兼得式的奇思妙想 你又怎知 這樣的奇想不會成真 長壽花濃香玉米油 玉米油行業重大突破
  • 聚乳酸(PLA)纖維研究進展
    日本鍾紡、尤尼吉卡、東麗、帝人等公司利用NatureWorks公司PLA切片相繼成功開發了PLA長絲、短纖等系列產品,共同促進了PLA纖維工業化的發展。02 市場需求依據nova-Insitute機構2018年5月發布的調查報告,2011-2022年主要生物基聚酯樹脂及聚醯胺樹脂的市場規模如表1所示。從中可看到2017年到2022年PLA、生物基PET、PTT及PA樹脂的全球市場規模。
  • 聚乳酸(PLA)纖維研究進展
    日本鍾紡、尤尼吉卡、東麗、帝人等公司利用NatureWorks公司PLA切片相繼成功開發了PLA長絲、短纖等系列產品,共同促進了PLA纖維工業化的發展。此外,PEF預計接下來的幾年發展迅猛,到2022年會形成7萬t左右的市場規模。需要說明的是,調查報告中生物基樹脂的市場規模包括纖維、塑料及薄膜在內各應用領域的需求總量。除 PTT樹脂基本用於纖維以外,PLA中只有部分用於纖維,生物基PET則基本用於包裝,生物基PA(PA1010、PA11、PA610 等)基本用於工程塑料。
  • 改性 從三元前驅體材料開始
    【能源人都在看,點擊右上角加'關注'】正極材料看三元,三元材料看前驅體。三元前驅體材料是生產三元正極的關鍵性材料,通過與鋰源混合燒結製成三元正極,其性能直接決定三元正極材料核心理化性能。三元前驅體材料的製備方法及存在的問題三元前驅體的製備技術主要有溶膠凝膠法、噴霧熱解法、沉澱法。溶膠凝膠法是一種常見的軟化學方法,具有均勻性好、合成溫度低等優點,可以實現材料組分分子或原子級的均勻混合,但也存在工藝複雜、成本高等缺點。