时间:2022-05-31 09:47:13来源:
一种由乳清蛋白开发的新型高性能塑料泡沫比许多由石油制成的常见热塑性塑料更能承受极端高温。瑞典的一个研究小组报告说,这种材料可用于例如汽车催化剂、燃料过滤器或包装泡沫中,在暴露于高温数天后,它实际上会提高其机械性能。
斯德哥尔摩 KTH 皇家理工学院的研究人员在Advanced Sustainable Systems上发表报告称,这项研究为在过滤、隔热和流体吸收等潜在恶劣环境中使用蛋白质泡沫材料打开了大门。
该材料的基本组成部分是蛋白质纳米纤维或 PNF,它们是在特定温度和 pH 条件下由水解乳清蛋白(奶酪加工的产物)自组装而成。
在测试中,泡沫随着老化而改善。该研究的合著者、KTH 高分子材料部教授 Mikael Hedenqvist 说,在 150 摄氏度的温度下暴露一个月后,材料变得更硬、更坚韧和更强。
“这种材料只会随着时间的推移而变得更强,”他说。“如果我们与由聚乙烯和聚苯乙烯制成的石油基商业泡沫材料相比,它们会在同样恶劣的条件下立即熔化并分解。”
蛋白质通常是水溶性的,这在开发基于蛋白质的材料时提出了挑战。尽管如此,该材料在老化过程后证明是防水的,该过程使蛋白质聚合,产生新的共价键,稳定泡沫。泡沫还可以抵抗通常分解或溶解蛋白质的更具腐蚀性的物质——例如表面活性剂和还原剂。交联还使泡沫不受柴油或热油的影响。
该材料还表现出比常用的聚氨酯热固性材料更好的耐火性。
Hedenqvist 说:“这种可生物降解的、可持续的材料可能是在耐火性很重要的腐蚀性环境中使用的可行选择。”
潜在的应用包括为在较高温度下运行的催化金属提供支持,例如汽车的铂催化剂。可以想象,这种材料也可以用作燃料过滤器。
其他可能性是将其用作包装泡沫,以及用于可能出现更高温度和存在侵蚀性环境风险的隔音和隔热应用。
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