正通科技:生物基异山梨醇及其衍生产品助力高分子材料性能优化
正通科技 将参与2025(第十届)生物基大会暨展览(展位号B03),现场展示异山梨醇、异山梨醇基聚醚多元醇、异山梨醇基聚酯多元醇、异山梨醇基聚碳酸酯多元醇、异山梨醇基环氧树脂、异山梨醇基增塑剂、生物基抗静电剂、生物基润滑剂。
异山梨醇(IS)及其衍生物是一类具有特殊结构的功能性物质。异山梨醇具有特殊的刚性分子结构和手性化学结构,用于PET/PC/PU/PBS/PBAT/PLA/EP等树脂的共聚改性,能够显著改善材料的耐热性、抗冲击性、耐磨性、耐刮擦性,同时使材料具有极好的光学性能和抗紫外线性。正通科技在2019年就已建成异山梨糖醇千吨/年级的中试装置,并于2021年底成功中试聚合级异山梨醇产品,同时开发生物基异山梨糖醇的应用产品。目前公司可提供以下产品:
1. 异山梨醇
异山梨醇是一种来源于葡萄糖的刚性、无毒的可再生资源,是一种重要的平台化合物和高分子材料的合成原料,其特殊的结构能够明显提高聚合物的强度和热稳定性。聚合级高纯异山梨醇应用到PET、PC、PLA、PBAT、PBS、聚氨酯、环氧树脂等新材料中,具有提高聚合物玻璃化转变温度,改善材料耐高温性、抗冲击性、耐磨性、耐刮擦性,同时使材料具有极好的光学性能和抗紫外线性,最后还可以提高材料生物基成分,改善材料可降解性能。
2. 异山梨醇基聚醚多元醇
传统的生物基多元醇主要有基于大豆油的多元醇、基于蓖麻油的多元醇、基于腰果酚的多元醇以及基于生物质的多元醇,但由这些多元醇制备的聚氨酯硬质泡沫不能同时具有高强度和低密度的特性。以异山梨醇为起始剂,通过环氧丙烷开环聚合制备的新型聚醚多元醇。与以1,2-丙二醇为起始剂的多元醇相比,羟基值相近的异山梨醇为起始剂的聚醚多元醇的粘度明显更高。同时,异山梨酯的刚性环结构使泡沫具有热稳定性、抗压强度、尺寸稳定性等优异性能。以异山梨醇为基础的多元醇可以提高硬质泡沫的综合性能,为硬质泡沫材料的多种应用拓展提供了可能。此外,异山梨醇基聚醚多元醇还可以用于生产聚氨酯软泡、涂料、胶粘剂、密封胶等制品。
3. 异山梨醇基聚酯多元醇
正通聚酯多元醇,主要用于聚氨酯合成革、弹性体、粘合剂、水性聚氨酯等领域,可根据客户要求调整分子量。以该系列多元醇为原料生产的下游产品具有优良的热稳定性、耐磨、弹性好、机械强度高等特性。正通生物基聚酯多元醇具有刚性双环结构的异山梨醇与脂肪族二元酸和二元醇的种类与份数的合理搭配,可以有效调节所制备聚酯多元醇的结晶性和链段柔顺性,并且具有丰富的酯键和极性基团,使其能够提升反应型聚氨酯热熔胶的内聚力,从而使其获得比较优良的粘接性能。
4. 异山梨醇基聚碳酸酯多元醇
聚碳酸酯多元醇是一种高性能聚氨酯原材料,已被广泛用于制备品质优良、性能优异的各种高档聚氨酯材料,如弹性体、合成革、漆、涂料和胶粘剂等,其应用领域正在逐步扩大。聚碳酸酯型聚氨酯材料性能兼备了聚醚型和聚酯型两种聚氨酯材料的优良特性,具有较高的机械强度和优良的耐水解性、耐溶剂性、耐刮擦性以及耐候性等特点。异山梨醇基聚碳酸酯多元醇作为一种生物基高分子材料,因其绿色无毒、优异的光学性能、耐划伤和耐热性能,正逐步成为传统石油基聚碳酸酯多元醇的替代品。
5. 异山梨醇基环氧树脂
环氧树脂是结构中含有两个或多个环氧基团的重要热固性高分子材料,具有优异的力学性能、耐热性、耐腐蚀性等优点,广泛应用于机械制造、航空航天、化学化工、建筑汽车等工业中。然而,市场上使用的环氧树脂90%以上都是双酚A二缩水甘油醚类的环氧树脂(DGEBA)。这类环氧树脂的使用不仅加剧了不可再生石油资源的消耗,而且长期接触会危害身体健康。环氧树脂具有良好的机械性能、耐化学药品性能、电绝缘性能以及优异的粘接性能和尺寸稳定性,是CFRP在高技术领域的首选基体树脂。而应用最广泛的双酚A型环氧树脂 (DGEBA)由于其合成单体双酚A对人类的健康存在极大的威胁,已在多个国家和地区被禁止用于食品及与人体接触领域,尤其是医疗器械领域,因此实现无毒化合物对双酚A在环氧树脂应用领域的替代具有重要意义。近年来,随着人们的环保意识不断增强,石油的价格存在不确定性,生物基环氧树脂成为了研究的热点。异山梨醇基环氧树脂利用可再生原材料合成的无双酚A结构生物基环氧树脂属于环境友好材料,能有效解决双酚A固有的生理毒性问题,极具开发价值和社会经济效益,可实现了环氧树脂的“绿色”制备。
6. 异山梨醇基增塑剂
以生物质来源为主要原料制备,用于增塑PLA/PHA/PGA/PBS/PBAT/PVC等树脂,可降低树脂的玻璃化转变温度,提高其断裂伸长率。具有增韧改性、易于加工、可生物降解等特点。
7. 生物基抗静电剂
在塑料工业中,聚甘油脂肪酸酯作为长久防雾剂, 用于制备PE、PVC和EVA等树脂的“无滴膜”,可用作塑料制品的抗静电剂;还可作为纤维和织物的润湿剂、匀染剂、柔软平滑剂以及淀粉浆料的增塑剂等。
8. 生物基润滑剂
用于工业丝油剂的乳化剂和纺织品的润滑剂;在塑料薄膜中用作流滴剂和防雾剂;在塑料加工中作润滑剂和抗静电剂,在其他方面可作为消泡剂、分散剂、增稠剂、湿润剂等。例:聚乙烯、聚丙烯、泡沫聚苯乙烯等的抗静电剂,PVC塑料加工中作内润滑剂等。
河南正通食品科技有限公司专业从事生物基产品的研发生产和经营。产品包括增塑剂、异山梨醇及其衍生物、乳化剂、结构油脂和洗涤剂等,分别应用于食品、饲料及食品相关的塑料包装材料和生物基洗洁精等产品中。是国家级科技型企业、国家高新技术企业、河南省瞪羚企业、河南省“专精特新”企业、省知识产权优势企业、市先进制造业优秀企业及优秀民营企业,是“河南省结构脂质工程技术研究中心”“河南省生物基新材料工程研究中心”的依托单位。拥有年产30000吨生物基产品生产车间。公司采用生物技术、分子蒸馏技术等建立生产装置,产品质量采用国际标准,通过ISO22000、ISO9001、BRC、HACCP、USDA、ECOCERT、犹太、清真等多项认证。
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