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从可再生资料消费更结实的塑料

塑料大约是科学家们造就出去的运用最普遍的原材料之一，以ABS塑料为例子，这类热固性聚合物由丙烯腈、丁二烯和丁二烯构成，轻便且牢固，普遍地用在汽车后保险杠、通风风管、安全头盔、厨房家电、乐高拼装这些很多商品中。但是生产制造这类塑料的原料必须从原油衍化化工品中得到，这与时下注重的可持续发展趋势不太大门风水。

如今，美国能源部棕榈岭国家级实验室的研究工作人员用来自于绿色植物的木质素替代了ABS塑料中的丁二烯，开发设计出了一种新的更强的热固性塑料―― ABL(acrylonitrile-butadiene-lignin的首字母缩写)。她们创造发明了一种活性溶剂涂料的生产工艺流程，使分散化在丁苯橡胶基质中的纳米技术规格的木质素相互之间联接，造成了可熔、可模制作而成的的坚毅原材料，比ABS最少坚毅十倍。ABL还能够收购 ，在熔融三次后仍主要表现优良。这一研究結果发布在《Advanced Functional Materials》杂志期刊上，很有可能会为不一样的生产商出示更清理、更划算的原料。(A New Class of Renewable Thermoplastics with Extraordinary Performance from Nanostructured Lignin- Elastomers.Adv. Funct. Mater., DOI: 10.1002/adfm.201504990)

“这类新的热固性塑料的性能提升ABS那样的商业化的塑料更强，”该文章内容的通讯作者Amit Naskar说，他与第一作者Chau D. Tran已为此项新型材料申请办理了专利权。“我们可以把它称之为低碳环保商品，由于其50%的一部分是能再生的，这使其商业化的全过程能够降低对原油化工产品的要求。”

为了更好地开发设计这类原材料，棕榈岭国家级实验室精英团队必须处理好多个难题：是不是能够摆脱木质素原料的多元性，以获得使用性能的塑料商品?木质素可否顺利地融合入软聚合物基质?怎样能够更好地了解木质素衍化聚合物的有机化学和化学性质，便于更强的操纵他们的特性?造成木质素衍化聚合物的方式能否更新改造?

“木质素是一种十分敏感的天然高分子，因此 必须将其改性，”Naskar表述说。该精英团队的一个关键总体目标是生产制造充足坚韧的工业生产聚合物，令其其在形变全过程中不容易裂开。

各种各样木质素在耐热性上也各不相同。专家评定了来自于秸秆、软木板(如松柏树)和红木(如棕榈)的木质素，她们发觉红木来源于的木质素耐热性最好，而一些种类的软木板木质素也可以在熔融状态下长期保持。

下面，研究工作人员必须将木质素与软聚合物基质融合。一般 状况下，科学家根据在有机溶剂的存有下生成聚合物来完成这一全过程。但是由于木质素和带有丙烯腈和丁二烯的丁苯橡胶(称之为丁腈橡胶)都具备电子器件不分布均匀的有机化学官能团，有可能产生相互影响，因而Naskar和Chau Tran试着在活性溶剂涂料标准的熔化态下结合这二种化学物质。

另外研究工作人员也在提升ABL塑料的成分和生产工艺流程，她们发觉丙烯腈占41%的丁苯橡胶基质可以使ABL做到延展性和刚度的最好均衡，各成分的混和溫度在140和160℃中间时实际效果最优化。

研究工作人员发觉最后的原材料包含木质素产生的5-100 nm的片状和高韧性的硫化橡胶页面，最后原材料的屈服应力达到15�C45 MPa。

该精英团队将来的研究将探寻不一样的原料，尤其是生物质燃料的工业生产废弃物用以ABL的概率。

来源于：今日今日头条

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