1. 研究目的与意义
对石油等矿物原料的依赖造成不可再生资源的急剧消耗,温室气体和难降解固体废弃物的排放又引发了严重的环境问题,因此与可再生植物原料制造新产品的相关技术的研究越来越受到重视。植物油在可再生植物原料中占有重要的地位,1998年全球的植物油的年产量已达到101亿t,但只有1 400万t用于非食品领域的工业应用,将植物油进行化学改性后作为化工原料可进一步拓展自然界的合成能力,其市场潜力巨大。
可降解高分子材料一直是高分子领域的研究热点之一，利用植物油制备可降解泡沫塑料的研究也开始受到重视，主要是将植物油及其改性物作为多元醇，试图减少合成物质的使用，降低成本，简化过程，提高泡沫塑料的生物降解性。与传统的聚氨酯相比,蓖麻油基聚氨酯以天然可再生、价格低廉且来源丰富的蓖麻油(我国蓖麻油的年产量居世界第三位)为原料,代替了传统的石油型多元醇,可缓解石油资源的短缺,降低聚氨酯的成本。2. 国内外研究现状分析
1.美国biobased chemicals llc公司用大豆油生产了一种双组分聚氨酯半硬质泡沫材料(biobased 501),可现场喷涂为建筑提供密封和隔热施工。
2.2004年11月4日，巴西坎皮纳斯大学的科研人员日前以米、大豆和蓖麻等多种植物油的提取物为主要原料，再加入30％的石油提取物，制成了可降解生物发泡塑料。
3.美国陶氏聚氨酯公司认为植物油的基因改性从理论上可直接提取工业制品，是第一个测试弹性发泡多元醇的企业，目前工厂生产的规模已经获得成功。
3. 研究的基本内容与计划
内容：使用传统的发泡技术，蓖麻油在没有任何催化剂帮助下和马来酸酐反应先转换为蓖麻油的马来酸酯，蓖麻油的马来酸酯和活性稀释剂发生自由基共聚，固化形成发泡塑料。与此同时，在不同比例的maco/st及不同固化条件下对分子结构和压缩性能进行表征。
步骤：
1. 1查阅相关文献资料，了解研究背景和最新成果。
4. 研究创新点
蓖麻油含有羟基和双键，但在自由基聚合中双键不够活跃，蓖麻油必须进行改性能够提供反应双键，在这种情况下，通过马来酸酐与在蓖麻油甘油三酯上的羟基反应合成maco。
maco与在矿物油基础上制成的半刚性聚氨酯泡沫相比更加柔软，压应力应变增强25%，更加节约成本和环境友好。
此外，生物降解性泡沫经土埋实验测试，认为目前这项工作将提供一个简单和低成本效益，蓖麻油含量高的生产可生物降解的塑料泡沫的途径。
