高生物基含量的水性聚氨酯的制备及性能

江西科技师范大学

毕业设计（论文）

题目（中文）：高生物基含量的水性聚氨酯的制备及性能

(外文):Preparation and properties of waterborne

polyurethane with high bio-based carbon

content

院（系）：化学化工学院

专业：高分子材料与工程

学生姓名：江利平

学号：20104582 指导教师：付长清

年月日

目录

1．引言 (1)

2.实验部分 (3)

2.1 主要原料 (3)

2.2 十一烯酸亲水扩链剂的合成（UAC） (4)

2.3 二取代1,4-丁二醇十一烯酸酯的合成（UAB） (4)

2.4 植物油基多元醇的合成(UAB-diol) (4)

2.5 植物油基多元酸的合成（UAB-diacid） (4)

2.6 植物油基二异氰酸酯的合成（UAB-diisocyanate） (5)

2.7 高生物基的水性聚氨酯的合成（WPU） (5)

2.8 NMR分析 (6)

2.9 FT-IP分析 (7)

2.10 热性能分析 (7)

3．结果与讨论 (7)

3.1 核磁共振氢谱分析 (7)

3.2 红外谱图分析讨论 (8)

3.3 差示扫描热法（DSC）与热重分析（DTG)分析 (9)

4. 结语 (10)

参考文献 (11)

高生物基含量的水性聚氨酯的制备及性能

摘要：本文用十一烯酸与3-巯基丙酸、1,4-丁二醇等合成了一种生物基二异氰酸酯，通过十一烯酸与3-巯基-1,2-丙二醇间的巯基－烯点击反应合成了一种植物油基多元羧酸，并将其作为扩链剂与用十一烯酸制备的异氰酸酯反应制备高生物基水性聚氨酯，采用核磁共振氢谱(NMR)、红外光谱对其结构进行了分析，差示扫描量热仪（DSC）、热重分析(DTG)等手段对其性能进行了分析与表征。

关键词：十一烯酸；水性聚氨酯；亲水扩链剂；

1．引言

随着世界经济的快速发展和人们生活质量的不断提高，保护环境和节约能源越来越受到各国的广泛关注，世界涂料的发展方向和产品结构发生了重大转变，特别是更加强调所谓“四”原则(即经济、效率、环保和节能原则)，涂料的快速发展向着节省资源、节省能源、零VOC方向发展[1-3]，继而出现了水性涂料、光固化涂料、高固体份涂料，粉末涂料等有机溶剂少甚至无溶剂的环保涂料，合成树脂也有了新的思路与工艺，使得涂料的品种更加丰富，性能更加突出，应用更加的广泛，特别是进入90年代以来，低碳环保、提高资源产能，节约不可再生资源成为了人们共同面对的话题，世界各国纷纷制定相应法律法规，限制其VOC（挥发性有机物）的排放量，加强生产行业管理，使得“节约型”涂料得到了充分的发展。然而合成高分子材料的大部分原材料均来源于石油裂解产物，而石油是不可再生资源，受到储量的限制，全世界的石油储量估计也只能提供50年的开采，因此，寻找不可再生资源的替代品已是迫在眉睫，已经引起各国政府的高度重视。我国是发展中的大国，石油资源大多数靠进口，这几十年的经济、工业高速发展使得对石油的需求量不断增加，对进口石油的依赖性越来越大，使得我国在石油作为战略资源储备方面显得处于弱势，开发合成高分子新原料，降低对石油资源的依赖性已是必经之路，我国“十一五”规划中也明确提出的“要大力发展可再生资源”的政策利用植物油替代石油产品制备高分子材料是一条较佳的途径。首先，植物油是可再生资源，资源丰富，并且价格便宜，原材料容易取得。利用植物油作为合成高分子材料的原材料替代石油裂解产物，即可以缓解对石油资源的需求，对我国的能源安全也有着重大的战略意义。第二，基于植物油的可生物降解性以及环境友好的特点，符合当下绿色环保的概念，实现高分子材料与生态环

境的和谐，有利于环境保护。第三，植物油的深层次开发利用有助于缓解我国的三农问题，促进农业的发展，带动农业产业结构的调整、农业转型，实现农业产业的资源可持续发展，对我国国民经济的的发展都具有重大的实际意义。

蓖麻油是植物油中的一种，为多羟基物不饱和植物油，结构上含有丰富的羟基，理论上，它可以代替聚醚多元醇与异氰酸酯发生反应制备聚氨酯材料，蓖麻油基改性水性聚氨酯[4-8]不仅生态环保，而且也赋予了优异的性能，将是聚氨酯未来发展的一个方向，日益受到国家政府、企业和科研机构的青睐，聚氨酯作为涂料使用时[9-14]，其涂膜机械性能好、耐磨性好、耐水、耐化学溶剂性能优异，但是溶剂型聚氨酯涂料存在一些不可克服的缺点，那就是大量溶剂的使用不仅给生产和使用造成潜在的安全隐患,而且对使用者的身体健康存在潜在威胁。对环境也造成了极大的污染，这在一定程度上限制了其发展，水性聚氨酯乳液以水作为分散介质，环保而且廉价易取得，并且工艺与技术也日益成熟，进而逐步取代了有机溶剂，水性聚氨酯不仅可以满足环保对挥发性有机化合物VOC排放的要求，更重要的是水作为分散介质安全，同时几乎可以得到与有机溶剂型相似的形态，所以，聚氨酯乳液的研制与生产越来越受到世界各国的重视，成为国内外热门的研究课题，很多专家、学者在其方面投入了大量精力，水性聚氨酯的改性在早期曾经历了物理改性阶段[15]，通过共混、冷拼丙烯酸乳液、醇酸树脂、环氧树脂等以增加聚氨酯材料的应用范围，但物理改性的最大问题在于树脂相溶性欠佳，难以得到优良的共混乳液，为此，后来的化学改性渐渐的取代了物理改性，成为了日后的水性聚氨酯材料改性的主要方法。

蓖麻油酸来源于蓖麻油，可用于十一碳酸和葵二酸的生产[16]，十一烯酸是不饱和有机酸，为淡黄色至黄色液体，溶于乙醇，乙醚，氯仿等,不溶于水，十一烯酸中的不饱和双键可与巯基化合物发生巯基-烯点击反应，制得分子量较大的聚酯多元醇或多元酸，也可将其酰化，在苯或者甲苯溶液中与叠氮化合物发生Curtius重排[17]，制备异氰酸酯材料。

点击化学由2001年化学家Sharpless提出[18-19]，由于其高效、可靠、高选择性等优点迅速成为高分子合成的新方法。引发剂在光照或者热的条件下吸收光子被激发、裂解形成自由基，自由基夺取巯基上的一个氢原子，产生巯基自由基，巯基自由基进攻碳碳双键，活性中心转移，产生烷基自由基，烷基自由基夺取巯

基化合物上巯基的氢原子，再次产生巯基自由基，进入循环其中第二步产生的巯基自由基可引发链增长也可以发生双基终止，如图1所示。

图1 巯基-烯点击反应机理

本文以高生物基含量的水性聚氨酯的制备为研究对象，使用了十一烯酸制备的异氰酸酯作为聚合物基体，完全取代了石油裂解产物聚酯、聚醚多元醇，十一烯酸可由蓖麻油制取，相比石油型多元醇资源丰富、价格低廉，生态环保，不仅可以缓解石油短缺的压力，并且降低了聚氨酯成本，为了实现聚氨酯的水性化，使用了十一烯酸合成的亲水扩链剂，该亲水扩链剂用十一烯酸与3-巯基-1,2-丙二醇按一定配比、工艺条件下合成。

2.实验部分

2.1主要原料

十一烯酸（95%的纯度），实验级；二羟甲基丙酸（DMPA），化学纯；二丁基锡二月桂酸酯（DBTDL），实验级；1,4-丁二醇（BDO），实验级；2-羟基-2-甲基-1-苯基（UV1173），实验级；N,N-二甲基甲酰胺（DMF）；对甲苯磺酸（p-TSA)；二氯亚砜（DMSO）；3-巯基丙酸（阿拉丁试剂）；乙酸乙酯（EA）；四氢呋喃（THF）；2-巯基乙醇（ME）；叠氮钠（天津fuchen化学试剂）；3-巯基-1,2-丙二醇，聚醚多元醇（N210, Mn = 1000）；三乙胺(TEA)、丙酮，二氯甲烷（DCM）均为分析纯；去离子水。

其中，二丁基月桂酸酯（DBTDL）、二甲基甲酰胺（DMF）、三乙胺（TEA）和丙酮，在使用前用4A分子筛脱水处理两周。4A分子筛在使用前于350℃马弗炉

里干燥8 h，冷却至200℃左右放入干燥器，冷却后使用。

2.2 十一烯酸亲水扩链剂的合成（UAC）

将十一烯酸（6.0 g, 33 mmol)、3-巯基-1,2-丙二醇（4.23 g, 39 mmol) 和0.21 g光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基(UV1173) 溶解于25 ml无水二氯甲烷（DCM)中，将混合溶液加入到100 ml单口烧瓶中，在室温下，用紫外光照射搅拌反应6 h，之后取样打核磁共振谱图，跟踪反应情况,待反应结束后，冷却至室温，用去离子水分别水洗5次，每次去离子水用量为100 ml，确保完全洗去过量的3-巯基-1,2-丙二醇，然后放入真空干燥箱内干燥8 h，箱内温度为50℃，制得亲水扩链剂UAC 8.5 g，转化率为90%。

2.3 二取代1,4-丁二醇十一烯酸酯的合成（UAB）

将十一烯酸(12.0 g，65 mmol)、1,4-丁二醇2.93 g（33 mmol)、催化剂对甲苯磺酸（P-TSA)溶解于25 ml无水二氯甲烷中，将其溶液加入到100 ml单口烧瓶中，使用油温浴加热，磁力搅拌装置，转子速度控制在740 r/min，温度控制在80℃左右，待反应完全后，进行减压蒸馏，得到纯净的产物UAB 11.8 g，转化率大概为85%。

2.4 植物油基多元醇的合成(UAB-diol)

将合成的化合物UAB(6.0 g,14 mmol)、2.44 g(31 mmol) 2-巯基乙醇、0.17 g光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基（UV1173）溶解于25 ml无水二氯甲烷中，将溶液加到100 ml单口烧瓶中，在水浴上加热，温度控制在60℃左右，紫光光照射下情况下搅拌反应反应6 h，之后取样打核磁共振谱图，跟踪反应情况，待反应物反应完全后，冷却至室温，用去离子水分别水洗5次除去过量的2-巯基乙醇，每次去离子水用量100 ml，将得到的黄色固体产物放置真空干燥箱中干燥8 h，得到纯净产物UAB-diol 7.2 g，转化率约为90%。

2.5 植物油基多元酸的合成（UAB-diacid）

化合物UAB6.0 g（14 mmol）、3-巯基丙酸3.31 g(31 mmol)、0.17 g 光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基（UV1173）溶解于25 ml无水二氯甲烷中，将溶液加到100 ml单口烧瓶中，温度控制在60℃左右，紫外光光照射情况下，搅拌反应6 h，之后用核磁共振检测反应程度，确认是否反应完全，待反应完全后，冷

却至室温，用去离子水分别水洗5次除去去过量的2-巯基乙醇，每次去离子水用量100 ml，将得到的黄色固体产物放置真空干燥箱中干燥8 h，得到纯净产物UAB-diacid 8.2 g，反应转化率约为90%。

2.6 植物油基二异氰酸酯的合成（UAB-diisocyanate）

将6.0 g（9 mmol）化合物UAB-diacid，22 ml（189 mmol)二氯亚砜和0.1 g催化剂DMF溶解于25 ml无水二氯甲烷中，将溶液加到100 ml单口烧瓶中，加热搅拌反应5 h，温度控制在50℃左右，待反应结束后冷却至室温，然后将反应物进行减压蒸馏除去过量的二氯亚砜和二氯甲烷，之后加入15 ml四氢呋喃（THF)，放入0℃冰浴中，用恒压滴液漏斗将溶于20 ml水中的叠氮钠1.84 g （28 mmol)溶液缓慢滴到反应烧瓶中，控制在0.5 h左右滴完，滴完后在此温度下继续反应2 h，加入乙酸乙酯（EA)20 ml,反应0.5 h后取出反应物，将反应

，待反应物分层后除去水层，物加入分液漏斗中进行分层处理，加入无水MgSO

4

然后将得到的有机层溶液加到装有磁力搅拌装置中的反应烧瓶中继续反应2 h，温度控制在80℃左右,待反应结束后进行减压蒸馏除去溶剂,得到纯净的产物UAB-diisocyanate 4.1 g,反应转化率约为70%。

2.7 高生物基的水性聚氨酯的合成（WPU）

将一定量的UAB-diisocyanate（7.25 mmol）溶解于3 ml的无水N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶液中，然后加到两口烧瓶中，将1.96 molUAB-diol、两滴二丁基锡二月桂酸酯（DBTDL）催化剂溶于5 ml的无水DMF中，加入到恒压滴液漏斗缓慢滴加到加有UAB-diisocyanate 的两口烧瓶反应液中，控制在0.5 h左右滴完，加热搅拌，温度控制在65℃左右，反应时间为3 h，制得高分子预聚物，之后加入UAC (2.09 mmol),继续在85℃下搅拌反应3 h，待反应完全后，加入3.23 mol 1，4-丁二醇,继续反应3 h，温度控制在50℃左右，用红外光谱技术跟踪聚合反应情况，当反应完成后，加入0.3 mol的三乙胺（TEA）继续搅拌0.5 h,最后将充分反应的聚合物在高速分散机下分散到水中，制得固含量为25%的水性聚氨酯，反应方程式如图2所示。

图2 UAC;UAB;UAB-diol;UAB-diacid;UAB-diisocyanate;WPU的合成反应式2.8 NMR分析[20]

采用Bruker Avance 400 型核磁共振仪对样品进行核磁测试，以CDCl

为溶

3

剂。

2.9 FT-IP分析

采用带ATR附件的Bruker Vertex70型红外光谱仪对样品进行测试，测试范围4000～500 cm－1。

2.10 热性能分析

将聚氨酯涂膜进行DSC和TGA测试。DSC为Diamond DSC(美国PE),升温速

，TGA为Q50 (美国TA),升温速率:30℃/min,温度范围:－50～100℃，载气为N

2

,DTG为微商热重曲线,是率: 30℃/min,温度范围: 室温－50～16℃，载气为N

2

将TG曲线对时间或温度一阶微商得到的，其测试仪器及测试条件与TGA 测试相同。

3．结果与讨论

3.1 核磁共振氢谱分析

(a) UA ；(b) UAC；(c) UAB；(d) UAB-diol；(e) UAB-diacid；(f) UAB-diisocyanate；

图3 1H NMR

1H NMR (400 MHz, CDCl

) δ 4.14–3.95 (m, 4H), 3.48–3.20 (m, 4H),

3

2.82–2.55 (m, 4H), 2.54–2.37 (m, 4H), 2.25 (t, J = 7.4 Hz, 4H), 1.77–1.42 (m, 12H), 1.41–1.08 (m, 24H).

图3中，1.25 ppm为亚甲基上氢的吸收峰，a谱线5.75 ppm为C=C-H中氢的吸收峰，2.3 ppm为与-COOH相连的碳上的氢的吸收峰，b谱线3.75 ppm处为-OH中氢的吸收峰，2.57 ppm为S-C-H中氢的吸收峰，表明巯基与双键发生反应，3-巯基-1,2-丙二醇已经成功引入，制得亲水扩链剂UAC,c谱线5.75 ppm为C=C-H 中氢的吸收峰，2.27 ppm处为与-C=O相连的碳上的氢的吸收峰，4.12 ppm处为O-CH

中氢的吸收峰，d谱线谱线3.75 ppm处为-OH中氢的吸收峰，2.57 ppm

3

为S-C-H中氢的吸收峰，表明2-巯基乙醇成功引入，e谱线2.63 ppm处为与-COOH 相连C上的氢的吸收峰，2.57 ppm为S-C-H中氢的吸收峰，3-巯基丙酸成功引入，f谱线3.4 ppm处为与-NCO相连的碳上的氢的吸收峰，说明成功合成二异氰酸酯。

3.2 红外谱图分析讨论

(a) UAC, (b) UAB-diol, (c) UAB-diisocyanate, (d) WPU

图4 FT-IR

图4可以看出:1720 cm-1为（-COO)特征吸收峰,3000-2850 cm-1为C-H伸缩振动吸收峰，900-1300 cm-1为C-S-C键吸收峰，(c)曲线中2270 cm-1为（-NCO)的特征吸收峰，说明成功的合成了异氰酸酯，（d）曲线3500-3100 cm-1为N-H 伸缩振动吸收，2270 cm-1处吸收峰完全消失，说明-NCO基团己全部参与反应，从而进一步证实了预聚体在水中分散后，水分子也参与了与-NCO基团的反应，起到扩链的作用，350-1000 cm-1为C-N伸缩振动吸收峰，1650 cm-1的吸收峰表征了产物中聚

氨酯链上氢键化羰基的存在，1230 cm-1处聚氨酯中氨酯基所致，归属于C-O-C 伸缩振动，1520 cm-1为羧酸盐的吸收峰，720 cm-1为十一烯酸长碳链的吸收峰。

3.3 差示扫描热法（DSC）与热重分析（DTG)分析

图5 WPU涂膜的DSC图

TGA curves of WPU was heated from ?50°C to 160°C at a heating rate of 30℃/min

图6 WPU涂膜的热失质量曲线

DTG curves of WPU was heated from ?50°C to 160°C at a heating rate of 30℃/min.

图7 WPU 的涂膜微商热重曲线

表1 DSC与TGA的数据

表1可以看出，合成的WPU的玻璃化转变温度为-13.25℃，图6表明：WPU呈现三阶段的热分解模式，第一阶段在210℃左右,主要为氨酯键的断裂分解; 第二个阶段在350℃左右，主要为聚合物链上酯键及酰胺键的断裂; 第三个阶段在410℃左右，主要为十一烯酸分子结构上的长碳链分解[21]。

4. 结语

本研究通过十一烯酸成功的合成了一种高生物基水性聚氨酯，并对其性能进行了表征，十一烯酸可由蓖麻油制取，我国蓖麻油资源丰富，相比石油裂解产物，价格低廉，不仅可以缓解石油紧缺的压力，也为合成新型聚氨酯材料提供了可靠

的思路。

参考文献

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preparation and properties of waterborne polyurethane with high bio-based carbon content

Abstract:The use of undecylenic acid reacted with 3-mercaptopropionic acid and 1,4-butanediol synthesis of a bio-based diisocyanate. a bio-based polycarboxylic acid synthesized by undecylenic acid with 3-mercapto-1,2-propanediol mercapto, and as a chain extender with an isocyanate-reactive preparation of waterborne polyurethane with high bio-based carbon content. using nuclear magnetic resonance (NMR) and infrared spectrum analyses its structure, using differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (DTG) analyses its performance and characterized.

Key words:Undecylenic acid;Waterborne polyurethane; Hydrophilic chain extender;

微生物发酵培养基的优化方法

工业发酵进展

微生物发酵培养基的优化方法 对于微生物的生长及发酵，其培养基成份非常复杂，特别是有关微生物发酵的培养基，各营养物质和生长因子之间的配比，以及它们之间的相互作用是非常微妙的。面对特定的微生物，人们希望找到一种最适合其生长及发酵的培养基，在原来的基础上提高发酵产物的产量，以期达到生产最大发酵产物的目的。发酵培养基的优化在微生物产业化生产中举足轻重，是从实验室到工业生产的必要环节。能否设计出一个好的发酵培养基，是一个发酵产品工业化成功中非常重要的一步。以工业微生物为例，选育或构建一株优良菌株仅仅是一个开始，要使优良菌株的潜力充分发挥出来，还必须优化其发酵过程，以获得较高的产物浓度（便于下游处理），较高的底物转化率（降低原料成本）和较高的生产强度（缩短发酵周期）。设计发酵培养基时还应时刻把工 实验室最常用的优化方法是单次单因子法，这种方法是在假设因素间不存在交互作用的前提下，通过一次改变一个因素的水平而其他因素保持恒定水平，然后逐个因素进行考察的优化方法。但是由于考察的因素间经常存在交互作用，使得该方法并非总能获得最佳的优化条件。另外，当考察的因素较多时，需要太多的实验次数和较长的实验周期[3]。所以现在的培养基优化实验中一般不采用或不单独采用这种方法，而采用多因子试验。 2.多因子试验 多因子试验需要解决的两个问题: (1)哪些因子对响应具有最大(或最小)的效应，哪些因子间具有交互作用。 (2)感兴趣区域的因子组合情况，并对独立变量进行优化。

3.正交实验设计 正交实验设计是安排多因子的一种常用方法，通过合理的实验设计，可用少量的具有代表性的试验来代替全面试验，较快地取得实验结果。正交实验的实质就是选择适当的正交表，合理安排实验的分析实验结果的一种实验方法。具体可以分为下面四步： （1）根据问题的要求和客观的条件确定因子和水平，列出因子水平表； （2）根据因子和水平数选用合适的正交表，设计正交表头，并安排实验； （3）根据正交表给出的实验方案，进行实验； （4）对实验结果进行分析，选出较优的“试验”条件以及对结果有显著影响的因子。 正交试验设计注重如何科学合理地安排试验，可同时考虑几种因素，寻找最佳因 次 报道。CastroPML报道用此法设计20种培养基，做24次试验，把gamma干扰素的产量提高了45%。 6.部分因子设计法 部分因子设计法与P1ackett-Burman设计法一样是一种两水平的实验优化方法，能够用比全因子实验次数少得多的实验，从大量影响因子中筛选出重要的因子。根据实验数据拟合出一次多项式，并以此利用最陡爬坡法确定最大响应区域，以便利用响应面法进一步优化。部分因子设计法与Plaekett-Burman设计法相比实验次数稍多，如6因子的26-2部分因子设法需要进行20次实验，而Plackett-Burman设计法只需要7次实验。 7.响应面分析法

水性聚氨酯性能优缺点

水性聚氨酯的优点： 聚氨酯的全名叫聚氨基甲酯。水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，其分子结构中含氨基甲酸酯基、脲键和离子键，内聚能高，粘结力强，且可通过改变软段长短和软硬段的比例调节聚氨酯性能。 水性聚氨酯乳液相比较与溶剂型聚氨酯具有以下优点： （1）由于水性聚氨酯以水作分散介质，加工过程无需有机溶剂，因此对环境无污染，对操作人员无健康危害，并且水性聚氨酯气味小、不易燃烧，加工过程安全可靠。 （2）水性聚氨酯体系中不含有毒的-NCO基团，由于水性聚氨酯无有毒有机溶剂，因此产品中无有毒溶剂残留，产品安全、环保，无出口限制。 （3）水性聚氨酯产品的透湿透汽性要远远好于同类的溶剂型聚氨酯产品，因为水性聚氨酯的亲水性强，因此和水的结合能力强，所以其产品具有很好的透湿透汽性。 （4）水作连续相，使得水性聚氨酯体系粘度与聚氨酯树脂分子量无关，且比固含量相同的溶剂型聚氨酯溶液粘度低，加工方便，易操作。 （5）水性聚氨酯的水性体系可以与其它水性乳液共混或共聚共混，可降低成本或得到性能更为多样化的聚氨酯乳液，因此能带来风格和性能各异的合成革产品，满足各类消费者的需求。 并且，由于近年来溶剂价格高涨和环保部门对有机溶剂使用和废物排放的严格限制，使水性聚氨酷取代溶剂型聚氨酷成为一个重要发展方向。 水性聚氨酯膜的优点： 水性聚氨酯树脂成膜好，粘接牢固，涂层耐酸、耐碱、耐寒、耐水，透气性好，耐屈挠，制成的成品手感丰满，质地柔软，舒适，具有不燃、无毒、无污染等优点。将成革的透氧气性、透湿性、低温耐曲折性、耐干湿擦性、耐老化性等，与溶剂型聚氨酯涂饰后的合成革进行了对比研究。结果表明，经水性聚氨酯涂饰的合成革的透氧量达到了4583．53 mg／(em3·h)，为溶剂型的1.5倍，且透水汽量达到了615．53 mg／(cm3·h)，约为溶剂型的8倍；低温耐曲折次数大于4万次，为溶剂型的2倍。采用水性聚氨酯替代传统的溶剂型聚氨酯完成合成革的

支持生物基新材料产业发展若干政策

支持生物基新材料产业发展若干政策 生物基新材料是指利用可再生生物质资源加工生产的有机高分子材料，具有可再生、可降解、绿色环保等特点。发展以聚乳酸为代表的生物基新材料产业对推动材料工业绿色转型，增加绿色产品供给，降低对化石资源依赖，加快生态文明建设具有重要意义。为推动我省生物基新材料产业高质量发展，制定如下政策。 一、加强规划引导。统筹全省生物基新材料产业基础、资源环境承载、创新能力等条件，研究编制全省生物基新材料产业发展规划，明确重点发展方向、路径、布局、保障措施等，引导推动生物基新材料产业科学有序加快发展。 二、支持研发产业化创新项目。在生物基高分子材料、生物基材料助剂、生物基复合材料、天然生物材料创新型增效利用等领域，支持相关企业与科研院所、下游用户联合实施研发产业化创新项目。经评审认定的项目，对研发及关键设备投入按照10%比例给予补助，单个项目最高补助3000万元，特别重大项目纳入“三重一创”建设“一事一议”支持范畴。 三、支持创新能力建设。充分发挥生物基可降解材料安徽省技术创新中心等创新平台作用，加快突破行业关键技术瓶颈，支撑生物基

新材料产业加快发展。支持相关企业、高校院所等围绕生物基新材料菌种定制与构建、材料合成、材料加工成型、产品应用等环节组建创新平台，对符合条件的运用“三重一创”等政策予以支持。鼓励相关企业联合上下游企业、高校院所、检验检测机构、行业协会等组建省级生物基新材料产业发展联盟，常态化组织开展供需合作、技术对接、行业交流等活动。 四、支持产业集群发展。支持有条件的市围绕“龙头+配套”推动生物基新材料链式发展，打造产学研用有机结合、引领示范作用显著、集聚程度高、创新能力强的产业集群。鼓励产业集群内部产业链上下游优势互补与协同合作，推动延链、补链、强链，加快提升产业链现代化水平。对符合条件的集群，及时认定为省级重大新兴产业基地，积极推荐争取国家级产业集群。 支持相关企业围绕产业链招引上下游企业，对引入上下游企业实施总投资（不含土地价款）1亿元及以上新建项目按“三重一创”政策给予补助。每成功招引1个注册资本金（实际到位，下同）1—10亿元且年主营业务收入超过5000万元生物基新材料企业，给予招引企业一次性100万元奖励；每成功招引1个注册资本金10亿元及以上且年主营业务收入超过1亿元的，给予招引企业一次性200万元奖励；单个招引企业最高奖励1000万元。 五、支持推广应用。鼓励有条件的市在包装材料、农用地膜、纺织化纤材料、卫生材料等重点领域开展生物基新材料示范应用，支持

微生物培养基成分及其用途

[Note]：When cultivation of Bacillus，5mg of to MnSO4.H2O may be added . It is favorable to promote spore formation . 适用范围：产气气杆菌、粪产碱杆菌、蜡状芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌蕈状变种、地衣形芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、尘埃芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌深黑变种、苏云金芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌蜡螟亚种（青虫菌）、苏云金芽孢杆菌戈尔斯德变种、苏云金芽孢杆菌猝倒亚种、产氨短杆菌、黄色短杆菌、谷氨酸棒状杆菌、北京棒杆菌、大肠埃希氏菌（大肠杆菌）、铜绿假单胞菌（绿脓杆菌）、凸形假单胞杆菌、荧光假单胞菌、弯曲假单胞菌、恶臭假单胞菌、假单胞杆菌、藤黄八叠球菌、亚黄八叠球菌、尿素八叠球菌、金黄色葡萄球菌、运动发酵单孢菌 3. Azotobacter Medium (固氮菌培养基) KH2PO4 0.2g K2HPO4 0.8g MgSO4.7H2O 0.2g CaSO4.2H2O 0.1ｇ Ｎa2MoO4.2H2O Trace(微量) Yeast axtract(酵母膏) 0.5g Mannitol(甘露醇) 20g FeCl3 Tract(微量) Distilled water (蒸馏水) 1000ml Agar (琼脂) 15g Adjust (调) pH to 7.2 适用范围：固氮菌、胶质芽孢杆菌 4. Corn Meal Medium (玉米粉培养基) Maize flour (玉米粉) 5g Peptone (蛋白胨) 0.1g Glucose (葡萄糖) 1g Tap water (自来水) 1000ml [Note]:Boil the mixture in autoclave at 121℃for 1 hr. distribute the medium into 18ⅹ18 mm tubes , each contains 10 ml of the liquid , then autoclave at 121℃for 1 hr . again (15磅蒸煮1小时,分装入18ⅹ18毫米试管,每管深度达6厘米。15磅再次灭菌15小时。) 5. Lactic-bacteria Medium I (乳酸菌培养基I ) Yeast extract (酵母膏) 7.5g Peptone (蛋白胨) 7.5g Glucose (葡萄糖) 10g KH2PO4 2g Tomato juice (西红柿汁) 100ml Tween (吐温) 80 0.5ml Distilled water (蒸馏水) 900ml pH 7.0 适用范围：植物乳杆菌（胚芽乳杆菌）、嗜热乳酸链球菌 6. Lactic-bacteria Midium Ⅱ(乳酸菌培养基Ⅱ) Lacto-casein peptone (乳酪蛋白胨) 10g Beef extract (蛋白胨) 10g Yeast extract (酵母膏) 5g Glucose (葡萄糖) 5g Tween (吐温) 80 1g K2HPO4 2g Na-acetate (醋酸钠) 5g Diamine citrate (柠檬酸二胺) 2g MgSO4.7H2O 0.2g MnSO4.H2O 0.05g Distilled water (蒸馏水) 1000m pH 6.5-6.8 适用范围：植物乳杆菌（胚芽乳杆菌） 7. Peotone Glucose Yeast extract Medium PGY （蛋白胨、酵母膏、葡萄糖培养基）Peptone（蛋白胨）10g Yeast extract （酵母膏）5g Glucose （葡萄糖）1g Distilled water （蒸馏水）1L 8. Glycerol Agar （甘油琼脂） Peptone （蛋白胨）5g Beef extract （酵母膏）3g Glycerol （甘油）20g Top water （自来水）1000ml Agar （琼脂）15g pH 7.0-7.2 9. Rhizobium medium （根瘤菌培养基）AS 9 Yeast eztract （酵母膏）1g Soil eztract （土壤浸提液）200ml Mannitol （甘露醇）10g Agar （琼脂）15g

生物医用高分子材料

生物医用高分子材料 一、生物医用材料 生物医用材料简介： 生物医用材料指的是一类具有特殊性能、特种功能，用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患，而对人体组织不会产生不良影响的材料。现在各种合成材料和天然高分子材料、金属和合金材料、陶瓷和碳素材料以及各种复合材料，其制成产品已经被广泛地应用于临床和科研。 生物医用材料分类： 生物材料应用广泛，品种很多，有不同的分类方法。通常是按材料属性分为：合成高分子材料（聚氨酯、聚酯、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸乙醇酸共聚物及其他医用合成塑料和橡胶等）、天然高分子材料（如胶原、丝蛋白、纤维素、壳聚糖等）、金属与合金材料（如钦金属及其合金等）、无机材料（生物活性陶瓷，羟基磷灰石等）、复合材料（碳纤维/聚合物、玻璃纤维/聚合物等）。根据材料的用途，这些材料又可以分为生物惰性（bioinert）、生物活性（bioactive）或生物降解（biodegradable）材料。 二、生物医用高分子材料 1、定义：生物医用高分子材料是指对生物体进行诊断、治疗和置换损坏组织、器官或增进其功能的材料。生物医学材料中发展最早、应用最广泛、用量最大的材料，也是一个正在迅速发展的材料。它既可以来源于天然产物，又可以人工合成。此类材料除应满足一般的物理、化学性能要求外，还必须具有足够好的生物相容性。 2、分类： 按材料来源分： （1）医用金属和合金。主要用于承力的骨、关节和牙等硬组织的修复和替换。 （2）医用高分子生物材料。高分子化合物是构成人体绝大部分组织和器官的物质，医用高分子生物材料包括合成（如：聚酯、硅橡胶）和天然高分子（如：胶原、甲壳素）。（3）医用生物陶瓷。有惰性生物陶瓷和活性生物陶瓷（羟基磷灰石陶瓷、可吸收磷酸三钙陶瓷等） （4）医用生物复合材料。如羟基磷灰石涂复钛合金，炭纤维或生物活性玻璃纤维增强聚乳酸等高分子材料。 （5）生物衍生材料。这类材料是将活性的生物体组织，包括自体和异体组织，经处理改性而获得的无活性的生物材料。 按用途分： （1）手术治疗用高分子材料，如： 缝合线，黏胶剂，止血剂，各种导管，引流管，一次性输血输液器材 （2）药用及药物传递用高分子材料，如： 靶向性高分子载体（肝靶向性，肿瘤靶向性），高分子药物（干扰素，降胆敏），高分子控制释放载体（胶囊，水凝胶，脂质体） （3）人造器官或组织，如： 人造皮肤，血管，骨，关节，肠道，心脏，肾等。 按降解性能分 （1）可生物降解材料-指聚合物在生物体内酶、酸碱性环境下或微生物存在的情况下可以发生分子量下降、生成水和二氧化碳等对生物体或环境无毒害的小分子化合物的性能。

国内生物基材料的现状及发展

国内生物基材料的现状及发展 姓名：吕远 班级：生工A1101 学号：2011018099 摘要：随着人们对气候变化和化石资源枯竭等问题的关注，低碳、环保，可持续的经济发展模式日益为世界各国政府所重视。将可再生的原料转化为生物高分子材料或者单体，进而开发各种产品，获得环境友好的功能性材料，能够降低碳排放，缓解石油危机，已经成为全球研究的热点领域。本文将对我国生物基材料的现状以及未来发展做出阐明。 生物基材料是指利用可再生生物质，包括农作物、树木和其它植物及其残体和内含物为原料，通过生物、化学以及物理等手段制造的一类新型材料。主要包括生物塑料、生物基平台化合物、生物质功能高分子材料、功能糖产品、木基工程材料等产品，具有绿色、环境友好、原料可再生以及可生物降解的特性。 新材料产业是我国战略性新兴产业主要内容。利用丰富的农林生物质资源，开发环境友好和可循环利用的生物基材料，最大限度地替代塑料、钢材、水泥等材料，是国际新材料产业发展的重要方向。新世纪以来，生物基材料受到发达国家广泛重视，呈现快速发展的势头，以农林生物质为原料转化制造的生物塑料、节能保温材料、木塑复合材料、热固性树脂材料、功能高分子材料等生物基材料和生物基单体化合物、生物基助剂、表面活性剂等生

物基大宗精细化学品快速增加，产品经济性正在逐步增强。拜耳、巴斯夫、埃克森美孚、三星道达尔、杜邦化工等跨国公司长期致力于生物基材料的研发，推动了全球生物基材料的商业化进程。对于一异戊二烯来说，因其可生产轮胎，在工业发展上十分重要。目前，美国丹尼斯克公司与固特异公司正在合作开辟生物基异戊二烯工艺路线，以部门替换石油(petro)基橡胶和苯乙烯基弹性体工艺。生物基异戊二烯可以出产轮胎用的合成橡胶和其他弹性体，可使轮胎产业更少地依靠石油衍生物产物。同样，另一种生物基材料丁二醇也已获得大量工业化生产。 目前，我国生物基材料产业科技取得了显著的成效，形成了如全降解生物基塑料、木基塑料、聚合超大分子聚乳酸、农用地膜等一大批具有自主知识产权的技术。全国性的“木塑热”正逐渐兴起，木塑制品年产销量已超过20万吨，并以20%以上的年增长率高速增长。生物基材料作为石油基材料的升级替代产品，正朝着以绿色资源化利用为特征的高效、高附加值、定向转化、功能化、综合利用、环境友好化、标准化等方向发展。与国际先进水平相比，在产品性能、制造成本、关键技术、技术集成与产业化规模等方面还存在差距，必须加快突破生物基材料制造过程的生物合成、化学合成改性及树脂化、复合成型等关键技术，促进重要生物基材料低成本规模化生产与示范，构建生物基材料研发平台，提升生物基材料企业科技创新能力，实现化石资源的有效替代，为生物基材料产业培育提供科技支撑。

高分子生物材料

高分子生物材料中国科大2013‐秋张国庆高分子生物材料 第讲 第一讲 生命体系中的物质和能量尺度 2013‐9‐4

高分子生物材料中国科大2013‐秋张国庆教学大纲Syllabus 09月04日生物体系中的物质和能量尺度11月13日高分子生物材料概论 生物体系中的物质能量度高分生物材料概论 09月11日中心法则（1）11月20日基因和药物输送 09月18日中心法则（2）11月27日柔性生物电子器件(徐航勋) )* 09月25日生物合成、能量和代谢12月04日高分子抗菌材料(TBA) * 10月09日系统生物学（1）12月11日DNA材料(TBA)& 10月16日系统生物学（2）12月18如软物质、微流控和生物芯片 10月23日生物医学工程概论（1）12月25日荧光高分子生物材料 10月30日生物医学工程概论（2）01月08日医用高分子 生物医学程概论（ 11月06 日期中考试01月15日期末考试 *美国开会 &新西兰开会

成绩grades 平时成绩：30%其中考试：30%期末考试：40%

本次课目标Lecture Goal ?能够解释为什么生物体系的最小单位细胞的尺寸在微米(micron) 级别 (i) 解为什物体中作用力尺?理解为什么生物体系中的相互作用力的尺度在1‐20 千卡/摩尔(kcal/mol) ?能够解释为什么生物体系需要水才能生存?复习高分子材料的基本性质

"You now see how,from the things demonstrated thus far,there clearly follows the impossibility (not only for art,but for nature herself)of increasing machines to immense size.Thus it is impossible to build enormous ships,palaces,or temples,for which oars,masts,beamwork,iron chains,and in sum all parts shall hold together;nor could nature make trees of immeasurable size, because their branches would eventually fail of their own weight;and likewise it would be impossible to fashion skeletons for men,horses,or other animals which could exist and carry out their functions proportionably when such animals were increased to immense height unless the — bones were made of much harder and more resistant material than the usual,or where deformed by disproportionate thickening,so that the shape and appearance of the animal would become monstrously gross." Galileo Galilei,Two New Sciences(1638),as translated by Drake(1974:127)

微生物培养基种类大全

摘要：1、营养琼脂（普通琼脂）成份：牛肉浸液（或其它浸液，消化液或肉膏汤）100毫升琼脂（视天气，琼脂质量而定）制法：将上物加热溶解，补足水，调ph至7．6，过滤分装121℃，高压灭菌15分钟。用途：作普通琼脂平皿。2、血琼脂平板（BA）制法：取营养琼脂（PH7．6），加热使其溶解待冷至45-50℃，以灭菌操作于每100毫升营养 1、营养琼脂（普通琼脂) 成份：牛肉浸液（或其它浸液，消化液或肉膏汤) 100毫升 琼脂（视天气，琼脂质量而定) 制法：将上物加热溶解，补足水，调ph至7．6，过滤分装121℃，高压灭菌15分钟。 用途：作普通琼脂平皿。 2、血琼脂平板（BA) 制法：取营养琼脂（PH7．6)，加热使其溶解待冷至45-50℃，以灭菌操作于每100毫升营养琼脂加灭菌脱纤维羊血或兔血5-10毫升,轻轻摇匀，立即倾注于平板或分装试管，制成斜面备用。 用途：1．一般棉拭子均接种此培养基。 2．尿液，脓液 3．分离细菌标本用。 3、基础培养基（肉膏汤BB) 成份：蛋白胨10克牛肉膏5克 氯化钠5克水1000毫升 制法：将以上各物称好，加水煮沸溶解，用1NNOH校正PH至7．6，过滤分瓶，121℃高压灭菌，20分钟备用。 用途：1 作耐药试验，增菌用分装小管。 2 作普通琼脂斜面。 4、血液培养基（大管肉汤培养基) 成份：1 新鲜牛肉浸液1000毫升 2 PABA（对氨基苯甲酸〔相当于10mg/毫升〕) 1g% 1毫升 3 MgSO 4 [相当于0．493/100毫升] 49．3% 1毫升 4 枸椽酸钠0．3g 制法：1 将1号，4号混合液，2号，3号液分装高压灭菌。

2 取灭菌1，4号混合液用无菌法加入PABA，MgSO4，再分管，行无菌试验三天方可使用。 用途：作血，骨髓培养用。 5、肠道杆菌培养基（伊红美兰琼脂) 成份：蛋白胨10克乳糖10克 氯化钠5克琼脂25（22)克 水1000毫升2%伊红溶液20毫升 0．5%美兰溶液20毫升 制法：将蛋白胨，氯化钠琼脂称好，加水1000毫升使溶解，校正PH7．4过滤，补足失水，加入2%伊红溶液20毫升，0．5%美兰溶液20毫升，（115℃高压20分钟)，冷却至50℃左右倾注平板，凝固后存冰箱备用。（高压以后方可再加乳糖) 用途：用作分离沙门氏，志贺氏菌属，也作菌群调查。 1 6、罗文斯坦培养基 成份：磷酸二氢钾2．4克硫酸镁0．24克 枸椽酸钠0．6克天门冬素3．6克 纯甘油（丙三醇) 12毫升水600毫升 马铃薯粉30克鸡蛋1000毫升（约3公斤) 2%孔雀绿水溶液20毫升 制法：1 除鸡蛋外（还有孔雀绿)。可将其它物品称好，放入大三角瓶包扎好，高压灭菌。 2 鸡蛋用75%酒精泡30分钟，灭菌法打蛋，倒入盛有玻璃珠的灭菌三角烧瓶内充分将鸡蛋摇散。 3 将各成份按比例配好，分装每管约5毫升。 4 间歇灭菌第一次90℃1小时，第二次80℃半小时，第三次80℃半小时（或放85℃烤箱内连续二次)。 质控标准： 1 灭菌试验合格。 2 接种结核杆菌要求两星期生长良好。 用途：作结核分枝杆菌培养用。

改性水性聚氨酯及其粘接性能

改性水性聚氨酯及其粘接性能 综述了水性聚氨酯的改性方法，包括环氧树脂改性、丙烯酸酯改性、有机硅改性、有机氟改性、纳米材料改性、复合改性。比较了各种改性方法的优缺点，指出了水性聚氨酯胶粘剂所存在的问题，展望了水性聚氨酯胶粘剂改性发展趋势。 标签：水性聚氨酯（WPU）；胶粘剂；改性 聚氨酯（PU）是在高分子链的主链上含有重复的氨基甲酸酯键结构单元（—NHCOO—）的高分子化合物，具有成膜强度高、柔韧性好、粘附力强，良好的耐磨、耐水、耐化学药品等优点，广泛应用于涂料、胶粘剂、油墨等领域[1～4]。随着环境保护压力的增大，溶剂型聚氨酯胶粘剂应用受到限制。WPU胶粘剂具有不燃、气味小、不污染环境、节能等优点[5～7]，正面临前所未有的发展机遇。 1 水性聚氨酯改性 WPU主要是线性热塑性高分子，由于分子间缺乏交联，分子质量较低，所以WPU存在干燥速度慢、耐水耐溶剂性差和胶膜力学强度低等缺点[8，9]。为了改善WPU胶的综合性能，扩大应用领域，必须对其进行改性。 1.1 环氧树脂改性 环氧树脂具有一系列优良的性能[10]。用环氧树脂改性WPU可以形成各种性能新颖的材料。环氧树脂改性方式主要有3种：机械共混、接枝共聚和环氧开环共聚。 Fu等[11]以1，4-丁二醇（BDO）和二羟甲基丙酸（DMPA）为扩链剂，合成了环氧树脂改性WPU乳液。实验结果表明，当环氧树脂E20质量分数为8%时，改性乳液具有更好的综合性能，胶膜的机械性能和热稳定性更好。由此环氧树脂改性的WPU乳液制得的胶粘剂能够满足汽车内饰胶的需求。 Xi等[12]以甲苯二异氰酸酯（TDI）和聚丙烯乙二醇2000（PPG）为原料与环氧树脂反应制备互穿聚合物网络PU胶粘剂。考查了环氧树脂含量对PU胶的形态结构、导电性、热稳定性和粘接性能的影响。结果表明，环氧树脂能改善PU胶的形态结构，提高胶膜的热稳定性和粘接强度。 1.2 丙烯酸酯改性 利用丙烯酸酯改性聚氨酯乳液主要有物理共混和共聚改性2种方法。其中共聚乳液制备方法包括：①共混交联法，即PU乳液和PA乳液共混后，外加交联剂进行交联；②乳液共聚法[13]，一般在聚氨酯链中引入不饱和双键，再利用双

[高分子材料] 宁波材料所在高阻隔生物可降解聚酯材料领域取得进展

由不可降解塑料造成的“白色污染”已经蔓延到地球上的每一个角落。据报道，全世界每年使用的塑料袋数量多达5万亿个，如果将它们并排展开，可以覆盖相当于2个法国的面积。然而迄今为止，世界上生产的90亿吨塑料中，只有9%被回收利用，剩余的都被扔进了填埋场、垃圾场或自然环境中。发展生物基生物可降解材料，不仅可以从根本上解决“白色污染”问题，还可以减少材料产业对石油的消耗，缓解石化资源压力。石油基PBAT聚酯在可降解农用地膜、包装、塑料袋等领域有较好的应用，但其阻隔性能差、抗撕裂强度低、强度模量不足的缺陷限制其进一步发展。呋喃二甲酸基聚酯因含有呋喃环结构而展示出优异的阻隔、力学、耐热等性能被认为是最有发展前景的生物基芳香聚酯。近期，中科院宁波材料所生物基高分子团队的张若愚研究员与朱锦研究员以呋喃二甲酸基聚酯为基体，通过引入短链二元酸、乳酸、聚乙二醇等一系列可降解结构，在探索呋喃基共聚酯阻隔、力学、结晶、降解等性能与结构组成关系方面进行多种尝试和探究，取得了系列研究进展，为制备新型高阻隔生物可降解聚酯材料提供了新的方法和途径。 1.通过引入短链二元脂肪酸实现高阻隔可降解材料的制备 高分子材料较高的链段刚性以及较小的自由体积是确保其具有优异阻隔性能的结构基础。研究人员利用丁二酸（DMS）、丙二醇

（PDO）以及呋喃二甲酸（FDCA）制备了具有潜在纺丝、包装等用途的共聚酯PPSF，其CO2和O2阻隔性能分别达到PBAT 的10倍及20倍以上（European Polymer Journal 2018, 102, 101-110.）。更进一步，团队利用DMS\新戊二醇（NPG）以及FDCA制备了综合性能非常优异的共聚酯PNSF。这种共聚酯具有非常有趣的性质，即在很宽的组成范围内，其阻隔性能基本维持不变，这种性质也被称为智能阻隔性（Smart Barrier Property），如图1a（ACS Sustainable Chemistry & Engineering 2019, 7, (4), 4255-4265.）。本团队把二氧化碳来源的碳酸二甲酯（DMC）、丁二醇（BDO）、FDCA进行共聚，得到了降解性能良好且相结构均一的共聚物PBCF，如图1b。这种共聚物的特点是其机械性能可以通过热处理，在一个较大范围内进行调节，如图1c（ACS Sustainable Chemistry & Engineering 2018, 6, (6), 7488-7498.）。此外，利用环己二甲酸（CHDA）、BDO以及DMC合成了具有较强结晶能力和快速降解的PBCCE共聚酯（Polymer Chemistry 2019, DOI: C9PY00083F），拓展了生物可降解材料在组织工程领域的潜在应用。 图1 (a)PNSF共聚酯单体侧链影响示意图；(b)聚酯薄膜气体阻隔示意图； (c)PBCF共聚酯循环示意图 2.通过引入羟基脂肪酸大幅提升芳香族聚酯的降解性能 聚乳酸（PLA）是近年来生物基、生物可降解领域研究比较热门的绿色高分子材料。乳酸作为PLA的组成单元，可以在酶催化及水解条件下发生水解，实现聚合物链段的断裂，最终实现材料降

2019年产4万吨生物法癸二酸项目可行性研究报告

2019年产4万吨生物法癸二酸项目可行性研究报告 2019年12月

目录 一、项目概况 (3) 二、项目实施的必要性和可行性 (3) 1、进一步丰富产品结构 (3) 2、产品下游应用广泛，具有市场空间 (3) 3、符合国家政策、顺应行业发展方向 (4) 4、公司具备运营该项目的技术能力 (4) 三、项目投资概算 (5) 四、项目环境保护情况 (5) 1、废水治理 (5) 2、废气治理 (6) 3、固废及治理 (6) 4、噪声治理 (6) 五、项目实施进度安排 (7)

一、项目概况 本项目拟新建4万吨生物法癸二酸产能，开拓生物法癸二酸市场。项目建设期14个月，计划总投资171,102.00万元，其中建设投资140,672.93万元，流动资金27,199.00万元，建设期利息3,230.00万元。 二、项目实施的必要性和可行性 1、进一步丰富产品结构 公司通过生物法能够生产从DC10-DC18的各种链长的长链二元酸，目前公司销售产品以DC12、DC13为主。拓展癸二酸产品产能，是在现有产能基础上适时适度地扩充生物法长链二元酸产品结构的战略布局，使公司在产业链中拥有更均衡和更丰富的产品结构，占据更有利的竞争地位。 2、产品下游应用广泛，具有市场空间 癸二酸用途广泛，主要用来制取癸二酸的酯类，其酯类用途广泛，如癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯、癸二酸二异辛酯，这些酯类可作塑料、耐寒橡胶的增塑剂；也可用作生产聚酰胺的原料，例如PA510、PA1010、PA610等；此外还可制取聚氨酯、醇酸树脂，用于合成润滑油、润滑油添加剂以及香料、涂料、化妆品等。鉴于广阔的下游应用市场，产业政策的顺应性和成熟完善的研发、采购、生产、销售体系，预计将实现较高的产能利用率。

培养基配方

1、PDA培养基（用于分离、培养植物内生真菌）： 马铃薯（去皮）200g , 葡萄糖20g , 蒸馏水1000 ml , 琼脂粉15g。用于分离内生真菌时在倒平板之前加入已过滤除菌的氯霉素和硫酸链霉素各50 μ g/ml，用于抑制细菌的生长。2、NA培养基（用于分离、培养植物内生细菌）： 牛肉膏3g，蛋白胨5g，葡萄糖2.5g，琼脂粉15g，蒸馏水1000ml，pH 7.0。用于分离内生细菌时在倒平板之前加入已过滤除菌的放线菌酮50μg/ml，用于抑制真菌生长。115℃，20min 灭菌。 3、LB培养基：胰蛋白胨10 g，酵母提取物5 g，NaCl 10 g 蒸馏水至1000 mL,pH=7.0； 4、DSM1培养基：磷酸三钾26.631 g（pH=7.0)，二水柠檬酸三钠9.999 g，硫酸镁0.2465 g，硫酸铵19.821 g，牛肉膏3 g，NaCl 5 g，胰蛋白胨10 g，葡萄糖1 g 蒸馏水至1000 mL，pH=7.0； 5、DSM2培养基：磷酸三钾26.631 g（pH=7.0)，二水柠檬酸三钠9.999 g，硫酸镁0.2465 g，硫酸铵19.821 g，牛肉膏3 g，NaCl 5 g，细菌学蛋白胨10 g，葡萄糖1 g 蒸馏水至1000 mL,pH=7.0； 6、Msgg培养基：磷酸钾5 mmoL/L(pH7.0)，MOPs 100 mmoL/L（pH7.0），MgCl2 2 mmoL/L，CaCl2 700 mmoL/L，MnCl2 50 μM，FeCl3 50 μM，ZnCl2 1 μM，VB1 2 μM，甘油0.5 %，谷氨酸0.5 %，色氨酸50 μg/mL，苯丙氨酸50 μg/mL，蒸馏水1000 mL，pH 7.0。 7、N%NA培养基：牛肉膏3.0 g，细菌学蛋白胨10 g，NaCl 5 g，琼脂粉N*10 g， 8、BGM1培养基：牛肉膏3 g，胰蛋白胨10 g，NaCl 5 g，磷酸三钾26.631 g（pH7.0），二水柠檬酸三钠9.999 g，硫酸镁0.2465 g，硫酸铵19.821 g，葡萄糖1 g，蒸馏水1000 mL，pH 7.0。 9、BGDM培养基：牛肉膏3 g，细菌学蛋白胨10 g，NaCl 5 g，磷酸三钾26.631 g（pH7.0），二水柠檬酸三钠9.999 g，硫酸镁0.2465 g，硫酸铵19.821 g，葡萄糖1 g ，蒸馏水1000 mL，pH 7.0。 10、镰刀菌酸配制：10 mM标准品FA储存液（40 μg/mL）的配制：精密称取0.1792 g定溶于18%（v/v）谱纯甲醇100L，用1N NaOH 调节pH到6.5。换算的质量浓度（w/v）=1792 μg /mL。 11、LB培养基：胰蛋白胨1 g，酵母提取物0.5 g，NaCl 1 g，琼脂1.5 g，水100 mL，pH7.0, 121℃20 min。 24、PCR产物的电泳 主要仪器： 电泳仪、电泳槽、凝胶成像系统、水浴锅、微波炉、离心机等。 主要实验试剂： 1、50×TAE （2 M Tris，1M 醋酸，50 mM EDTA（pH8.0）） 2、10×上样缓冲液（loading buffer） 3、分子量标准DNA Marker 4、琼脂糖 5、EB （溴化乙锭）（黑暗保存） 25、琼脂糖凝胶电泳检测基因组DNA 三羟甲基氨基甲烷（Tris）、硼酸、乙二胺四乙酸（EDTA）、溴酚蓝、蔗糖、琼脂糖、溴化乙锭、DNA marker（λHindIII digest，自带6×loading Buffer，在103房间海尔冰箱中存放）

生物基材料需求明年翻四番

特别关注 【生物基材料需求明年翻四番】 《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》（下称《规划》） 将生物育种工程列为新兴战略之一，要求到2015年，突破一批分 子育种关键技术和装备，具有自主知识产权的主要农作物和畜禽 新品种市场占有率明显提高。据统计，2010～2011年，转基因农 作物种业销售额为156.85亿美元，占种子市场总量45.5%，增长 率达21.9%。而同期非转基因农作物种业销售增长率仅为4.8%。 另一个重点工程——生物基材料工程则提出，到2015年，突 破一批生物基材料开发和产业化技术，与化石原料相比具有竞争 力的一批生物基材料实现规模化增产。据Freedonia集团去年发布 的一份报告称，生物塑料需求正在迅速增长中。该报告预测说， 到2013年全球对生物塑料的需求有望增加四倍。 生物育种工程：关键技术和装备有待集中突破 目前越来越多的国家已将推进生物育种作为转变农业发展方 式、实现传统产业升级、培育新的经济增长点的国家战略和重要 举措，农业结构、产业布局、耕作制度、生产经营体系等正在发 生一系列变革。自《种子法》实施及中国加入WTO以来，中国 种业进入快速发展阶段，市场容量迅速扩张，种业产值由2000 年的250亿元增加到2008年的550亿元。随着种业市场化、产业 化进程的推进，未来市场容量有望达到900亿元。生物育种的优 势逐渐显现，未来我国的生物育种产业任重道远。 农业产业链前端受益 农业在我国占重要地位，中国以不足世界10%的耕地养活了 多于世界20%的人口。然而我国农业科研的投资、农业生产效益 率相比发达国家差距还很大，目前的生产方式、发展方式还是属 粗放型，对生物多样性、生态环境、自然资源都有一定危害。 在这样的背景下，农业产业不断被管理层提上日程。作为“十 二五”战略新兴产业之一的生物产业就对生物农业产业做出了明 确的规划，其中特别指出要对生物育种技术的研发和产业化逐步 推进。而之前“破题”的生物育种重大项目就着力于增强生物育 种能力、推动主要作物、畜禽水产品种丰富等，为农业产业明确 了重要的发展方向，研究、拥有杂交、基因技术的上市公司能够

生物基化学纤维的研发现状浅探

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/da7702427.html, 生物基化学纤维的研发现状浅探 作者：程德宝 来源：《科学导报·学术》2018年第27期 摘要：生物基化学纤维及其原料是我国战略性新兴生物基材料产业的重要组成部分，具有生产过程环境友好、原料可再生以及产品可生物降解等优良特性，有助于解决当前经济社会发展所面临的严重的资源和能源短缺以及环境污染等问题，同时能满足消费者日益提高的物质生活需要，增加供给侧供应，促进消费回流。 关键词：生物基化学纤维；研发现状；发展趋势 尽管生物基合成纤维正在持续高效地发展，仍不能取代现有的石油基材料，生物基高分子材料的实用性研究尚处于初期阶段，生物可降解聚合物的开发也面临着诸多挑战，生物基纤维材料不仅是服装、家纺、产业用纺织品的原料，还是重要的基础材料和工程材料，在很多领域可以有更多更广的应用。 一、生物基化学纤维的研发现状 1.PLA纤维 PLA纤维是一种可生物降解的热塑性脂肪族聚酯，它来源于可再生资源，如玉米淀粉、甘蔗等。它最大的优点在于环保性，可完全生物降解，兼有天然纤维和合成纤维的特点，作为纺织材料，具有吸湿排汗均匀、快干、阻燃性低、烟尘小、热散发小、无毒性、熔点低、回弹性好、折射指数低、色彩鲜艳、不滋长细菌和气味、保留指数低等优点。20世纪90年代，生物发酵制备PLA技术进入快速发展时期。目前，国内PLA的生产规模较大的公司是海正集团。 2.PTT纤维 PTT纤维具有初始模量低、弹性回复性好、伸缩性好、手感柔软、悬垂性好、染色性好、耐氯性好、抗污性好等优点。PTT纤维的玻璃化转变温度低，为45—65℃，故其染色性能优于PET纤维，能够在无载体的条件下，用分散染料常压浮染。PTT纤维广泛应用于非织造布 领域，PTT基的非织造布可以用PTT短纤维做原料，通过针刺法或水刺法制造，也可以采用 纺粘法或熔喷法直接制造。熔喷法制造的PTT薄型非织造布与相同类型的聚丙烯（PP）非织造布相比，柔软性好、抗紫外线能力强，更适合于医用纺织品的要求。此外，PTT纤维在卫生巾、一次性尿布、棉胎、外衣、装饰布、汽车坐垫和建筑安全网等方面发展潜力巨大。 3.壳聚糖纤维

聚乳酸(PLA)的合成及改性研究

聚乳酸（PLA）的合成及改性研究 摘要 介绍聚乳酸（PLA）的基本性质、合成方法及应用范围。综述了国内外PLA 的改性研究及目前有关PLA性能改进的方法。概括了PLA在合成改性中需要注意的问题，展望了PLA的发展前景：不断改进、简化和缩短PLA的合成工艺；用新材料、新方法对PLA进行改性，开发出新用途、高性能的PLA材料是PLA的研究方向。 关键词：聚乳酸合成改性 前言

聚乳酸（PLA）是一种以可再生生物资源为原料的生物基高分子，具有良好的生物降解性、生物相容性、较强的机械性能和易加工性。聚乳酸材料的开发和应用，不但可解决环境污染问题，更重要的意义在于为以石油资源为基础的塑料工业开辟了取之不尽的原料资源。 此外，由于它的最终降解产物为二氧化碳和水，可由机体正常的新陈代谢排出体外，是具有广泛应用前景的生物医用高分子材料（如可吸收手术缝合线）、烧伤覆盖物、骨折内固定材料、骨缺损修复材料等。近几年来，有应用到纺织材料、包装材料、结构材料、电子材料、发泡材料等更广泛的领域的研究报道。PLA 的应用市场空间和发展潜力巨大，有关它的研究一直是可生物降解高分子材料研究领域的热点。

1、聚乳酸的研究背景 聚乳酸(PLA)是由人工合成的热塑性脂肪族聚酯。早在20 世纪初，法国人首先用缩聚的方法合成了PLA[1]；在50 年代，美国Dupont 公司用间接的方法制备出了相对分子质量很高的PLA；60 年代初，美国Cyanamid 公司发现，用PLA 做成可吸收的手术缝合线，可克服以往用多肽制备的缝合线所具有的过敏性；70 年代开始合成高分子量的具有旋光性的D 或L 型PLA，用于药物制剂和外科等方面的研究；80 年代以来，为克服PLA 单靠分子量及分子量分布来调节降解速度的局限，PLA 开始向降解塑料方面发展[2]。 作为石油基塑料的可替代品，其最大的缺点就是脆性大、力学强度较低，亲水性差，在自然条件下它降解速率较慢；因此近年来对PLA 的改性己成为研究的热点。目前国内外对PLA的改性主要有共聚、共混以及制成复合材料等几种方法。 2、PLA的合成 以玉米、小麦、木芋等植物中提取的淀粉为原料．经过酶分解得到葡萄糖．再通过乳酸菌发酵转变为乳酸，然后经化学合成得到高纯度的PLA。 PLA的合成通常有：1)直接缩聚法[3-4]。以乳酸、乳酸酯和其他乳酸衍生物等为原料在真空条件下，采用溶剂使之脱水聚合成PLA。该法生产工艺简单、成本低，且合成的PLA中不含催化剂．但由于体系中存在杂质且乳酸缩聚是可逆反应，故该法很难得到高相对分子质量的PLA。具体反应式如下[5]： nHOCH(CH 3)COOH → H 一[OCH(CH 3 )CO]n 一OH + (n-1)H 2 O H一[OCH(CH 3 )CO]n一 一[OCH(CH 3 )CO]n一OH + H 2 O

生物基材料产业科技发展

生物基材料产业科技发展“十二五”专项规划 科学技术部 二〇一二年五月

目录 一、形势与需求 ......................... 错误!未定义书签。 二、总体思路与发展目标.................. 错误!未定义书签。（一）总体思路 ......................... 错误!未定义书签。（二）发展目标 ......................... 错误!未定义书签。 三、主要任务 ........................... 错误!未定义书签。（一）生物基材料高值化的基础研究........ 错误!未定义书签。（二）生物基材料制造关键技术与产品...... 错误!未定义书签。（三）生物质定向重组及生物基化学品制造.. 错误!未定义书签。（四）木质复合材料制造关键技术研究...... 错误!未定义书签。（五）生物基功能高分子材料先进设计...... 错误!未定义书签。（六）生物质基高性能树脂制备共性技术研究与示范错误!未定义书签。 四、政策与保障措施 ..................... 错误!未定义书签。（一）完善组织管理，加强政策保障........ 错误!未定义书签。（二）构建创新平台，提升创新能力........ 错误!未定义书签。（三）加强人才培养，培育创新团队........ 错误!未定义书签。（四）扩大国际合作，提高国际影响........ 错误!未定义书签。

该规划以《国家中长期科技发展规划纲要》、《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》、《国家“十二五”科学和技术发展规划》和《“十二五”农业与农村科技发展规划》为依据，以高值化综合利用生物质资源制造替代化石资源的生物基化学品和生物基材料为重点，提出生物基材料产业“十二五”科技发展的总体思路、发展目标和主要任务。 一、形势与需求 新材料产业是我国战略性新兴产业主要内容。利用丰富的农林生物质资源，开发环境友好和可循环利用的生物基材料，最大限度地替代塑料、钢材、水泥等材料，是国际新材料产业发展的重要方向。新世纪以来，生物基材料受到发达国家广泛重视，呈现快速发展的势头，以农林生物质为原料转化制造的生物塑料、节能保温材料、木塑复合材料、热固性树脂材料、功能高分子材料等生物基材料和生物基单体化合物、生物基助剂、表面活性剂等生物基大宗精细化学品快速增加，产品经济性正在逐步增强。拜耳、巴斯夫、埃克森美孚、三星道达尔、帝人化成、杜邦化工等跨国公司长期致力于生物基材料的研发，推动了全球生物基材料的商业化进程。 “十一五”期间，我国生物基材料产业科技取得了显着的成效，形成了如全降解生物基塑料、木基塑料、聚合超大分子聚乳酸、农用地膜等一大批具有自主知识产权的技术。全国性的“木塑热”正逐渐兴起，木塑制品年产销量已超过20万吨，并以20%以上的年增长率高速增长。生物基材料作为石油基材料的升级替代产品，正朝着以绿色资源化利用为特征的高效、高附加值、定向转化、功能化、综合利