【复材资讯】研究人员开发出了一种生物碳含量高达97%的环保型热塑性聚氨酯

DGIST能源聚合研究部高级研究员Lim Sang-gyu领导的研究团队开发出了一种生物碳含量高达97%的环保型热塑性聚氨酯，这是一个了不起的里程碑。

这项突破性技术是与韩国纺织发展研究院（KTDI）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，它是传统石油基热塑性聚氨酯的可持续替代品，因此意义重大。

热塑性聚氨酯是一种非凡的材料，因其出色的机械性能（包括耐磨性、回弹性、拉伸强度和撕裂强度）而闻名。它的多功能性使其广泛应用于各种生活和工业领域，如工业板材、屏幕保护膜、箱包、鞋类、人造革和服装材料等。

目前，大多数热塑性聚氨酯都是使用石油基多元醇、异氰酸酯和二元醇合成的。尽管石油基原材料具有优异的性能，但其提取、制造、使用和处置过程会造成环境污染。因此，全世界都在努力探索基于生物质材料的环保型替代品。然而，开发与传统热塑性聚氨酯性能相匹配的生物基产品面临着巨大挑战。

在与KTDI的卓越合作中，Lim Sang-gyu的研究团队取得了重大突破，开发出了一种环保型热塑性聚氨酯。为了合成这种环保材料，他们利用了生物基聚酯多元醇和丁二醇，摆脱了传统的石油基材料。

这种基于生物质的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、20MPa的拉伸强度和587.2%的拉伸伸长率。

值得注意的是，这些特性可与现有的石油基热塑性聚氨酯相媲美，从而使所开发的材料成为日常生活和各行各业广泛应用的多功能候选材料。这种环保型热塑性聚氨酯有望应用于工业板材、屏幕保护膜、手机壳、鞋类、人造革和服装材料等多个领域。

研究员Lim Sang-gyu强调称："为了将他们的研究与现有的环保型热塑性聚氨酯研究区分开来，他们仔细评估了生物基脂肪族异氰酸酯的化学、热和机械性能，并改变了其含量比例。然后将这些性能与石油基热塑性聚氨酯的性能进行了比较。”

他乐观地表示，希望通过他们的研究开发出的生物基热塑性聚氨酯能够实现商业化并得到广泛应用，特别是在使用高功能性纤维材料的各个领域。