瑞士研發生產不同長度聚合物的新方法 可用于制造汽車零部件等

據國外媒體報道，瑞士蘇黎世聯邦理工學院(ETH)的研究人員開發出了一種生產不同長度聚合物的新方法，這可以為這種新的聚合物材料用于以前無法實現的應用鋪平道路。

(來源:蘇黎世聯邦理工學院)很難想象日常生活中沒有合成高分子材料，衣服、汽車零部件、電腦或包裝產品都是高分子材料。而且自然界有很多聚合物，比如DNA或者蛋白質。聚合物建立在一個通用的架構上:也就是說，它們由稱為單體的基本構件組成。聚合物合成需要將單體連接在一起形成長鏈。想象一下，把玻璃珠放在繩子上，形成不同長度(和重量)的鏈條。生產聚合物的一個重要過程是自由基聚合(FRP)。玻璃鋼用于化學工業，每年生產2億噸各種類型的聚合物，如聚丙烯酸、聚氯乙烯(PVC)和聚苯乙烯。雖然這種制作方法有很多優點，但也有其局限性。玻璃鋼會產生不可控的不同長度的聚合物的混合物，換句話說就是高度分散。分散性是衡量材料中高分子鏈長均勻性的一個指標，材料的性能很大程度上取決于分散性。日常生活中使用的聚合物中，需要低分散和高分散的聚合物。事實上，高分散性甚至是許多高科技應用中使用的聚合物的優勢，如制藥或3D打印。然而，如果化學家想要生產具有特殊性能的聚合物材料，他們首先必須能夠根據需要調節分散，這樣才能生產出各種類型的聚合物材料，這些材料要么含有均勻的聚合物物種，即低分散或高分散，而且可以分散不同長度的聚合物。然而，直到現在，幾乎不可能實現。在材料系高分子材料教授Athina Anastasaki的帶領下，一組研究人員開發了一種控制自由基聚合的方法，使研究人員可以系統、完整地控制高分子材料的分散性。過去，為了在一定程度上控制自由基聚合過程，化學家會使用單一催化劑。盡管聚合物鏈的長度變得均勻，但總的分散性不能如預期的那樣得到控制。

(圖片來源:蘇黎世聯邦理工學院)現在，蘇黎世聯邦理工學院的研究人員同時使用兩種不同的催化劑，一種活性高，另一種活性低，因此可以根據兩種催化劑的混合比例精確調節分散度。活性更高的催化劑越多，生成的聚合物越均一，即物料的分散度越低。然后，如果活性較低的催化劑較多，就會形成大量不同的聚合物分子，導致材料的分散度較高。這項研究意味著Anastasaki和R&D團隊為開發新的聚合物材料奠定了基礎。此外，他們的過程是可擴展的，不僅適用于實驗室，也適用于大量物質。這種工藝的另一個優點是，一旦聚合項目完成，即使是高分散的聚合物也可以繼續增長，這在以前是不可能的。這種高效且可擴展的方法吸引了業界的興趣，這種新工藝生產的聚合物可用于醫藥、疫苗、汽車、化妝品或3D打印行業。據國外媒體報道，瑞士蘇黎世聯邦理工學院(ETH)的研究人員開發出了一種生產不同長度聚合物的新方法，這可以為這種新的聚合物材料用于以前無法實現的應用鋪平道路。

(來源:蘇黎世聯邦理工學院)很難想象日常生活中沒有合成高分子材料，衣服、汽車零部件、電腦或包裝產品都是高分子材料。而且自然界有很多聚合物，比如DNA或者蛋白質。聚合物建立在一個通用的架構上:也就是說，它們由稱為單體的基本構件組成。聚合物合成需要將單體連接在一起形成長鏈。想象一下，把玻璃珠放在繩子上，形成不同長度的鏈條……s(和重量)。生產聚合物的一個重要過程是自由基聚合(FRP)。玻璃鋼用于化學工業，每年生產2億噸各種類型的聚合物，如聚丙烯酸、聚氯乙烯(PVC)和聚苯乙烯。雖然這種制作方法有很多優點，但也有其局限性。玻璃鋼會產生不可控的不同長度的聚合物的混合物，換句話說就是高度分散。分散性是衡量材料中高分子鏈長均勻性的一個指標，材料的性能很大程度上取決于分散性。日常生活中使用的聚合物中，需要低分散和高分散的聚合物。事實上，高分散性甚至是許多高科技應用中使用的聚合物的優勢，如制藥或3D打印。然而，如果化學家想要生產具有特殊性能的聚合物材料，他們首先必須能夠根據需要調節分散，這樣才能生產出各種類型的聚合物材料，這些材料要么含有均勻的聚合物物種，即低分散或高分散，而且可以分散不同長度的聚合物。然而，直到現在，幾乎不可能實現。在材料系高分子材料教授Athina Anastasaki的帶領下，一組研究人員開發了一種控制自由基聚合的方法，使研究人員可以系統、完整地控制高分子材料的分散性。過去，為了在一定程度上控制自由基聚合過程，化學家會使用單一催化劑。盡管聚合物鏈的長度變得均勻，但總的分散性不能如預期的那樣得到控制。

(圖片來源:蘇黎世聯邦理工學院)現在，蘇黎世聯邦理工學院的研究人員同時使用兩種不同的催化劑，一種活性高，另一種活性低，因此可以根據兩種催化劑的混合比例精確調節分散度。活性更高的催化劑越多，生成的聚合物越均一，即物料的分散度越低。然后，如果活性較低的催化劑較多，就會形成大量不同的聚合物分子，導致材料的分散度較高。這項研究意味著Anastasaki和R&D團隊為開發新的聚合物材料奠定了基礎。此外，他們的過程是可擴展的，不僅適用于實驗室，也適用于大量物質。這種工藝的另一個優點是，一旦聚合項目完成，即使是高分散的聚合物也可以繼續增長，這在以前是不可能的。這種高效且可擴展的方法吸引了業界的興趣，這種新工藝生產的聚合物可用于醫藥、疫苗、汽車、化妝品或3D打印行業。

標簽：

汽車資訊熱門資訊