聚氨酯广泛应用于日常生活环保合成提高利用率

□ 高级研究员 Lim Sang-gyu 带领 DGIST 能源融合研究部的研究团队(主席 Kuk Young)，开发出生物碳含量高达 97% 的环保热塑性聚氨酯，实现了一个非凡的里程碑。这项开创性的技术是与韩国纺织发展研究院(KTDI，院长 Ho Yo-seung)新产品开发团队的 Jung Jae-hoon 和新业务规划团队的 Jeon Cho-hyun 合作开发的，具有巨大的意义，因为提供了传统石油基热塑性聚氨酯的可持续替代品。

□ 热塑性聚氨酯是一种卓越的材料，以其出色的机械性能而闻名[1]，包括耐磨性、回弹性、拉伸强度和撕裂强度。其多功能性使其广泛应用于工业板材、屏幕保护膜、箱包、鞋类、人造革、服装材料等各种生活和工业应用。

□ 目前，大多数热塑性聚氨酯是使用石油基多元醇[2]、异氰酸酯[3]和二醇[4]合成的。尽管石油基原材料具有特殊的特性，但其提取、制造、使用和处置都会造成环境污染。这促使全世界努力探索基于生物质材料的环保替代品。然而，开发能够与传统热塑性聚氨酯性能相匹配的生物质基产品面临着巨大的挑战。

□ 在与 KTDI 的出色合作中，Lim 的研究团队通过开发环保型热塑性聚氨酯取得了重大突破。为了合成这种环保材料，他们使用了生物质基[5] 聚酯多元醇和丁二醇，而不是传统的石油基材料。

□ 由此产生的生物质基热塑性聚氨酯具有卓越的性能，包括高达 97% 的生物碳含量、约 120,000 g/mol 的重均分子量、20 MPa 的拉伸强度和 587.2% 的令人印象深刻的拉伸伸长率。值得注意的是，这些性能可与现有的石油基热塑性聚氨酯相媲美，使开发的材料成为日常生活和各行业广泛应用的多功能候选材料。这种环保热塑性聚氨酯预计将在工业片材、屏幕保护膜、箱包、鞋类、人造革和服装材料等多个领域得到应用。

□ Lim 研究员强调，“为了将他们的研究与现有的环保热塑性聚氨酯研究区分开来，他们仔​​细评估了基于生物质的脂肪族异氰酸酯的化学、热和机械性能，并改变了它们的含量比例。然后将这些性能与石油基热塑性聚氨酯的性能进行比较。” 他乐观地表示，希望通过研究开发的生物质基热塑性聚氨酯能够实现商业化和广泛应用，特别是在高功能纤维材料的各个领域。

□ 该研究得到了产业通商资源部“材料部件技术开发项目”以及韩国产业技术评价管理院的支持。此外，科学和信息通信技术部的“DGIST机构项目”在使这项研究得以实现方面发挥了至关重要的作用。该重要发现作为封面文章发表在应用聚合物领域的国际著名期刊《应用聚合物科学杂志》七月号上。