The diverse possibilities for chemical compositions provide an opportu的简体中文翻译

The diverse possibilities for chemi

The diverse possibilities for chemical compositions provide an opportunity for the integration of novel, bio-based feedstocks into polyurethane products. The total or partial replacement of fossil-derived polymer precursors (i.e., isocyanates, polyols, and other additives) with renewable, bio-basedfeedstocksisoneroutetoimprovethesustainabilityoftheseproducts[8]. Ligninsareaclass ofaromaticpolymersthatcompriseoneofthemajorcomponentsofthecellwallsofplantsandrepresent a large potential resource for renewable polymers. Lignins derived from chemical pulping processes and biorefining processes are promising candidates for use in polyurethane synthesis (generally as a polyol) if well-established challenges can be overcome. In addition to increasing the bio-based contentofthepolyurethaneproducts,ligninincorporationintovariouspolyurethaneproductshasbeen shown in some cases to provide performance advantages that include enhanced crosslinking density, improved biodegradability, increased ultraviolet (UV) stability, antioxidant properties, and improved mechanical strength and thermal stability of the final product [9,10]. Several challenges have been identified for the replacement of conventional polyols with lignins that have limited its utility in polyurethanes with a summary of these challenges outlined in Table 1. First, the reactivity of hydroxyl groups within lignin towards an isocyanate may be restricted due to the steric hindrance as a consequence of both the higher order structure [11] and, potentially, self-association of the lignin polymer that limits access to hydroxyl groups. Furthermore, alcohols within a lignin polymer have different intrinsic reactivities with an isocyanate group depending on whether the alcohol is a primary (1◦), secondary (2◦), or phenolic (Ph) hydroxyl group. The relative reactivities of these alcohols with an isocyanate group as determined by uncatalyzed reaction rate can be ranked as 1◦ > 2◦Ph with a phenolic hydroxyl group exhibiting up to a 1000-fold lower rate of reaction relative to a primary alcohol [12].
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化学成分的多种可能性为将新型生物基原料整合到聚氨酯产品中提供了机会。用可再生的生物基原料完全或部分替代化石衍生的聚合物前体(即异氰酸酯,多元醇和其他添加剂),以提高这些产品的可持续性[8]。木质素是一类芳香族聚合物,由植物的软壁组成,构成了可再生聚合物的巨大潜在资源。如果可以克服公认的挑战,则来自化学制浆工艺和生物精制工艺的木质素有望用于聚氨酯合成(通常作为多元醇)。除了增加聚氨酯产品的生物基含量外,在某些情况下,木质素掺入各种聚氨酯产品中可提供性能优势,包括提高交联密度,提高生物降解性,提高紫外线(UV)稳定性,抗氧化性能以及提高最终产品的机械强度和热稳定性[9,10]。表1概述了这些挑战,对于木质素替代常规多元醇的局限性已经受到了挑战,表1概述了这些挑战。首先,木质素中的羟基对异氰酸酯的反应性可能由于空间位阻而受到限制。木质素聚合物的高阶结构[11]和潜在的自缔合的结果会产生障碍,从而限制了对羟基的访问。此外,木质素聚合物中的醇与异氰酸酯基团具有不同的固有反应性,具体取决于该醇是伯(1°),仲(2°)还是酚(Ph)羟基。由未催化反应速率确定的这些具有异氰酸酯基的醇的相对反应性可分级为1°> 2°ΦPh,酚羟基的反应速率比伯醇低多达1000倍[12 ]。
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化学成分的多样化可能性为将新型生物原料整合到聚氨酯产品中提供了机会。将化石衍生的聚合物前体(即等氰酸酯、聚醇和其他添加剂)完全或部分替代为可再生的、生物基饲料,这些产品可提高可持续性[8]。利尼恩萨雷类的aromatic聚合物,共体一个themajor组件软细胞墙,植物桑德尔目前是可再生聚合物的巨大潜在资源。从化学制浆工艺和生物精炼工艺中提取的利尼恩是聚氨酯合成(通常作为聚醇)的有希望的候选产品,如果能够克服既定的挑战的话。除了增加聚氨酯产品的生物基含量外,在某些情况下还显示出利尼宁对多聚氨酯产品沙斯贝因的性能优势,包括增强的交联密度、提高生物降解性、增强的紫外线(UV)稳定性、抗氧化特性以及提高最终产品的机械强度和热稳定性[9,10]。在用利尼烷取代传统聚醇方面,已经发现了一些挑战,而利尼烷限制了其在聚氨酯中的效用,并总结了表1中概述的这些挑战。首先,由于高阶结构[11]和木质素聚合物的自联,限制了对羟基群的获取,锡合锡中羟基基对等分酸酯的活性可能受到限制。此外,木质素聚合物中的酒精具有不同的内在活性,其内在活性与等分酸酯组不同,具体取决于酒精是初级(1])、二次(2])还是酚类(Ph)羟基基。这些酒精与未邻苯二甲酸酯组的相对重新活性,由未解甲反应速率决定,可按1+>2+Ph,与原发酒精相比,酚类羟基组的反应率比原发酒精低1000倍[12]。
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化学成分的多样性为将新型生物原料整合到聚氨酯产品中提供了机会。用可再生的生物基饲料全部或部分替代化石衍生聚合物前体(即异氰酸酯、多元醇和其他添加剂),以提高这些产品的可持续性[8]。木质素是一类芳香族聚合物,由植物细胞壁的主要成分组成,是可再生聚合物的巨大潜在资源。从化学制浆工艺和生物制浆工艺中提取的木质素,如果能够克服既定的挑战,则有望用于聚氨酯合成(通常作为多元醇)。除了提高聚氨酯产品的生物基含量外,在某些情况下,木质素与各种聚氨酯产品的结合还可以提供性能优势,包括增强交联密度、改善生物降解性、增强紫外线(UV)稳定性、抗氧化性能,提高了最终产品的机械强度和热稳定性[9,10]。在用木质素替代传统多元醇的过程中,发现了一些挑战,这些挑战限制了木质素在聚氨酯中的应用,表1概述了这些挑战。首先,木质素中羟基对异氰酸酯的反应性可能会受到限制,因为空间位阻是高阶结构[11]的结果,也可能是木质素聚合物的自缔合限制了对羟基的访问。此外,木质素聚合物中的醇与异氰酸酯基具有不同的固有反应性,这取决于醇是一级(1°)、二级(2°还是酚(Ph)羟基)。由未催化反应速率确定的这些醇与异氰酸酯基的相对反应性可为1◦>2◦Ph,其中酚羟基的反应速率比伯醇低1000倍[12]。
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