新型生物基工程弹性体和生物可降解弹性体
发布时间：2011/12/05 作者: 张立群 康海澜 王润国 王朝 乌艳 危涛 花国智 来源: 中国橡胶网
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橡胶材料广泛地应用于工业、农业、国防、尖端技术及日常生活中，被誉为重要的战略物资。据国际橡胶研究组织（IRSG）最近发布的2010年橡胶消费量数据显示，2010年橡胶的总消费量达到2370万吨，到2020年其消耗量将达到3150万吨。但是，生产合成橡胶的原料基本上都是来源于化石资源。另外，在能源、资源与环境都受到严重挑战的今天,以大量能源资源消耗为代价的化工工业正在面临着严峻的考验。充分利用可再生资源、减少对石油等不可再生的化石资源的依赖对促进全球经济的可持续发展具有十分重大的意义。[1] 以生物基化学品为原料开发不依赖于化石资源的生物基聚合物，特别是生物基工程弹性体（ Biobased Engineering Elastomer ）具有重大意义。虽然人们在生物基聚合物方面作了很多工作，成功开发了不同类型的生物基塑料 [2-9]，但是迄今为止尚未有不依赖于化石资源的化学合成的生物基工程弹性体的报道。本课题组在研究生物可降解弹性体的过程中，结合我国日益增长的资源和能源危机，同时结合弹性体材料科学与工程的国际发展趋势，在国际上第一次提出了生物基工程弹性体（Biobased Engineering Elastomer，BEE）的概念和内涵，明确指出大力发展生物基工程弹性体材料将是世界弹性体科学与工程研究的重要方向之一。本课题组首次提出了生物基工程弹性体应该具备的四个基本条件：（1）所用原料不依赖于化石资源，主要通过可再生的生物资源来制备，单体容易获得，价格便宜；（2）通过化学合成或者生物合成的这些弹性体应当具良好的环境稳定性，例如较低的吸水率和非常低的降解速率；（3）合成的弹性体应该与传统的橡胶加工成型工艺有良好的相容性，可采用传统的橡胶加工工艺加工成型，例如混合，模压和硫化等工艺；（4）合成弹性体（包括增强或未增强的）应该具有与传统合成橡胶相比拟的理想的物理机械性能，可以适合于多方面的工程应用。因此，本课题组选用1,3-丙二醇，1,4-丁二醇，癸二酸，丁二酸，衣康酸和大豆油等生物质单体，通过分子设计、聚合优化等合成了一系列的新型生物基工程弹性体，其具有低玻璃化转变、高综合力学性能、优良的环境稳定性和加工性能（传统的橡胶混炼（纳米颗粒填充增强）和化学交联方式。
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