飞向太空的生物基树脂：可持续发展的未来材料 - 资讯中心 - 橡机资讯

随着欧盟委员会限制路线图很快禁止在化石燃料合成聚合物中发现的所有类别的化学物质，航天工业正在寻找一种化学组合来生产有竞争力的热固性树脂。

与大多数其他复合材料应用一样，航天工业使用的复合材料具有高比强度、高玻璃化转变温度（Tg）、高模量（E）、高热稳定性（Ts）和低吸水性。生物基树脂及单体，作为一种由生物质原料制成的可生物降解材料，不仅具有环保优势，还具有广泛的应用前景。

1、废弃的橘皮成绕地球运行的卫星的一部分

一个研究小组使用各种类型的工业废物开发100%生物来源的材料。该项目是 ESA 基础活动的发现和准备部分的一部分，并通过开放空间创新平台 (OSIP) 提交，通过利用废物源和循环经济方法来支持更可持续的太空产业。

复合材料是现代生活的关键材料，应用范围广泛，从运动器材到牙科，从建筑到飞机。这些材料非常坚固，耐腐蚀，重量轻，可以模制成几乎任何可以想象的形状。复合材料的优越特性也使它们成为太空任务的重要组成部分。

欧洲的 Vega 运载火箭主要由复合材料制成，但它们也有一些不太理想的特性。目前大多数复合材料都是由石油产品制成的，因此它们是由不可再生材料制成的，在其使用寿命结束时会产生大量不可回收的污染废物。此外，用于生产复合材料的石油基分子可能对人体健康有害，会引起接触性皮炎、过敏反应以及呼吸系统问题，在某些情况下还会致癌。

为了解决这一问题，ESA 与法国蔚蓝海岸大学合作开发了一种新型复合材料，该复合材料完全由生物质材料制成。

“用于太空应用的高性能结构材料和复合材料的 100% 生物基热固性塑料”项目通过开放发现创意渠道 ( OSIP )提交，并通过 ESA 发现和准备部门实施。合作形式为共同资助博士和博士后研究。

热固性材料最坚固的复合材料，它由不同种类的树脂与纤维或填料混合制成，以增加强度，然而，树脂和填料成分通常来自石油。

为了减少石油的使用并生产可持续且环保的复合材料，该团队专注于利用生物质来替代石油资源。生物基材料已在某些应用中使用，但该项目更进一步，具有巨大的挑战和创新性。

2、生物基树脂的应用领域

生物基树脂及单体具有广泛的应用领域，包括但不限于以下几个方面：

1. 包装领域：由于生物基树脂及单体可生物降解的特性，它们被广泛应用于包装材料的制造，如食品包装、电子产品包装等。这些材料在使用后可以方便地进行回收和处理，有效减少对环境的污染。

2. 建筑领域：生物基树脂及单体可以用于生产建筑材料，如墙体材料、保温材料等。这些材料不仅具有环保优势，还具有良好的隔热性能和隔音效果。

3. 纺织领域：生物基树脂及单体可以用于生产环保纺织品，如衣服、床上用品等。这些纺织品在使用过程中不会对环境产生污染，同时具有舒适的触感和良好的耐用性。

4. 汽车制造领域：生物基树脂及单体可以用于生产汽车零部件，如发动机零件、车内装饰品等。这些材料具有轻量化、耐腐蚀性好的特点，有助于降低汽车能耗和提高安全性。

5. 农业领域：生物基树脂及单体可以用于制造农用薄膜、化肥包装等。这些材料具有良好的透气性和防水性，有助于提高农作物的生长效率和减少环境污染

6. 医疗领域：生物基树脂及单体可以用于生产医疗器械和药品包装材料，如输液袋、药瓶等。这些材料具有无毒、无刺激性的特点，有助于保障医疗安全和效果。

3、生物基树脂的挑战

传统的树脂通常以石油化工产业的产品为原料进行合成，由于化石能源不断被消耗以及石化原料具有潜在生物毒性，开发生物基可再生的替代品成为研究的热点问题。虽然己经有一些生物基树脂的研宄报道和工业产品，例如大豆基和腰果酚基的热固性树脂己经进行了商业化生产，但是始终存在着综合性能差，与传统的石油基树脂还有较大差距的问题。

近年来研究者设计、合成出了多种带有杂环、脂肪环和芳香环的生物基化合物代替石油基双酚A用于制备环氧树脂，但目前已报道的生物基环氧树脂的热稳定性及力学性能仍然难以媲美双酚A型环氧树脂。因此。设计、合成能够满足生物基环氧树脂高性能化和功能化要求的生物基单体仍然是一大挑战，是拓宽生物基高分子材料应用范围并提升其对石油基高分子材料竞争优势的关键问题。

因此生物基树脂能否通过结构优化和创新的技术方案，使其性能到达甚至超越石化树脂，这将是其面临的挑战。

文章来源：生物基能源与材料，欧盟将禁止航天使用环氧基材，寻求生物基树脂替代，生物基树脂及单体：可持续发展的未来
原文链接：https://www.xianjichina.com/special/detail_551717.html
来源：贤集网
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