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                                                                                            大波生物企業標志
                                                                                            全國服務熱線

                                                                                            13708975285

                                                                                            新聞資訊

                                                                                            Qiingdao Dabo Biological Co., Ltd.

                                                                                            當前位置圖標 當前位置>網站首頁 > 新聞資訊
                                                                                            核苷酸,助力阻燃劑發展
                                                                                                   高分子材料是當今社會使用最廣泛的基礎材料之一,由于其質輕價廉,極大地便利了人們的生活。然而,由于本身結構的原因,大部分高分子材料都具有易燃性,存在一定的火災隱患。因此,自高分子材料大面積被推廣以來,為了提高其使用過程中的安全性,阻燃技術應運而生。在高分子材料中添加阻燃劑是改善其阻燃性能最簡單易行的方法,也是全球通行的安全措施。迄今為止,已經開發出多個系列上千個品種的阻燃劑,滿足了許多領域使用的需要。然而由于高分子結構的不同,其燃燒過程和分解路徑也不一樣,對阻燃劑的要求也千差萬別。同一個阻燃劑在不同的高分子中往往顯示出截然不同的阻燃效果。因此必須根據高分子本身的結構設計與其分解過程相匹配的阻燃劑體系。而且隨著下游技術的發展,對阻燃材料不斷提出新的要求。因此阻燃技術也必須持續創新,以適應不斷提高的要求。

                                                                                                   總體上看,阻燃技術始終圍繞著環保和高效這兩個核心要求而發展。尤其隨著全球綠色戰略的日益深化,人們愈發認識到“從自然中來,到自然中去”是人與自然和諧共處的最佳方式,也是實現材料可持續發展的必然途徑。阻燃劑作為高分子材料安全使用的必要助劑也不例外,因此發展源于生物的阻燃劑也成了關注的焦點。膨脹型阻燃劑(IFR)是一類環保型阻燃劑,一般由酸源、碳源、氣源三個基本組分構成,燃燒時“三源”有效匹配形成具有封閉結構的不燃炭質泡沫層,削弱或切斷聚合物與外界的熱量、氣體的交換,從而使聚合物自熄。自然界有很多物質具有作為IFR的潛力,如淀粉、多糖、纖維素、環糊精、木質素等含有多羥基,可以直接或經過化學處理后作為碳源。植酸、干酪素和脫氧核糖核酸(DNA)等含磷物質可作為酸源。

                                                                                                   然而天然原料往往具有許多缺點,如耐熱性差,阻燃效率低等,阻礙了其作為優秀的阻燃劑使用。因此必須對其進行合理的化學改性,賦予其優良的熱分解性能,克服其作為阻燃劑存在的問題。在眾多的天然原料中,DNA 和核糖核酸(RNA)作為自然界構成生命的基元而獨具特色。它們一般由磷酸基、五碳糖和含氮堿基組成,其中磷酸基可作為IFR的酸源,五碳糖為碳源,堿基為氣源,故其是一種天然的三源一體 IFR 。歐美科學家曾嘗試將 DNA 作為阻燃劑,涂到棉織物、聚酯泡沫、乙烯醋酸乙烯酯、聚氨酯等材料表面,均獲得了不錯的阻燃效果。然而由于其耐熱性比較差,無法滿足高分子材料的熔融加工。而且 DNA 價格昂貴,比當前的商品阻燃劑高3個數量級,這將大大限制它的工業應用。

                                                                                                  核苷酸是 DNA 和 RNA 的基本組成單元,是一種普通的生化原料,價格相對便宜,廣泛用做各種食品和飼料的添加劑。而且結構可設計性強,有望制備出新型生物基元的阻燃劑。中科院寧波材料所精細磷化工團隊根據 IFR 的作用機理,將核苷酸分子嵌入到三聚氰胺甲醛樹脂的結構中,形成具有阻燃功能的微球(MFA);由于核苷酸本身的活性基團被屏蔽,耐熱性得到改善,在聚丙烯(PP)中獲得了良好的阻燃效果,僅添加1wt% MFA 就可以使 IFR 的用量減少30%以上,見表1。但是由于磷酸直接連著五碳糖,造成加工過程中極易催化炭化致使樣品變色,因此又通過將核苷酸成鹽,進一步調控了其熱分解行為,使其在加工過程中穩定,而在高溫下發揮阻燃作用。這一工作有助于推動生物基元阻燃劑的制備和應用技術的發展,將來在家用電器、電子設備、交通工具、電線電纜等領域具有良好的應用前景。

                                                                                            上一條:[嬰兒奶粉中核苷酸的作用]
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