2019-10-09 21:58:01
萜烯类的聚酰胺无定形Caramid-R和半结晶Caramid-S

萜烯类的聚酰胺无定形Caramid-R和半结晶Caramid-S.jpg

弗劳恩霍夫界面工程与生物技术研究所IGB已开发出一种可持续的替代产品,可使用富含树脂的木材中的萜烯来替代石油化学生产的塑料。天然物质可从松树,落叶松或云杉等针叶树中获得。在纸浆的生产中,其中将木材分解以分离纤维素纤维,大量分离出萜烯作为副产品松节油。

Fraunhofer IGB,生物,电和化学催化BioCat的Straubing分支的研究人员成功地优化了由3-烯烃合成内酰胺并随后聚合成新型基于萜烯的聚酰胺的Caramid-R和Caramid-S。最近,一项关于从萜烯合成新聚酰胺的方法获得了专利。

一锅式反应顺序,最大可放大至100升

在不需要连续生产设备或昂贵试剂的情况下,可以通过四个连续的化学反应将3-烯类转化为相应的内酰胺。聚合物结构单元3S-和3R-卡拉内酰胺的关键步骤是中间体3S-苯甲酮的选择性生产及其对异构体3R-苯甲酮的选择性重排。

特殊之处在于,转化可以在一个反应器中按单容器反应顺序进行。 “这提供了在没有复杂反应器级联的简单工厂中也可以生产内酰胺的可能性。不必纯化中间产物,”开发并优化了有前途的工艺的Paul Stockmann解释说。

现已在Fraunhofer IGB Leuna分公司的Fraunhofer化学生物技术过程CBP中心将Caramid-S单体的合成规模扩大到100升规模。 TerPa项目负责人Harald Strittmatter博士说:“在这个试生产中,我们生产了几公斤单体,使聚合反应规模达到了公斤级。”

优良的热性能

迄今为止,天然物质3-胡萝卜素的化学结构几乎尚未在商业上使用,并且将很难从石油化学原料中获得,从而导致了新的聚酰胺,其沿聚合物链包含环状结构。由于具有这些环和其他取代基,与标准聚酰胺相比,Caramid-S和Caramid-R具有出色的热性能:软化温度(玻璃化转变温度)高于110°C。

an丙酰胺扩大了标准聚酰胺的功能性能

此外,科学家已经将生物基内酰胺转化为与其他市售单体的共聚物-PA12的月桂内酰胺,PA6的己内酰胺。这使得能够改变诸如聚酰胺PA6和PA12的透明度的特性,从而扩展了它们的应用范围。

目前,弗劳恩霍夫(Fraunhofer)的科学家们正在研究进一步改善单体合成的方法,这对于经济上可行的聚酰胺至关重要。此外,他们正在详细研究聚合物的性能,以确定潜在的应用并与工业伙伴一起实现生物聚酰胺的商业用途。

弗劳恩霍夫界面工程与生物技术研究所IGB正在使用一种新的,最近获得专利的工艺,以萜烯3-烯为原料开发新的聚酰胺,而萜烯3-烯是纤维素工业的残留材料。使用这种方法生产的生物基聚酰胺Caramid-R和Caramid-S代表了具有出色热性能的新型聚酰胺。 Caramid-S单体的生产已成功以100升规模试产。弗劳恩霍夫研究人员将在2019年10月16日至23日在杜塞尔多夫举行的K贸易展览会上展示这些新型聚酰胺(7.0号展馆,展位SC01)。

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