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    二氧化碳或将成为工业原料

    2016-8-4 17:27:39

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      工业生产、汽车行驶乃至日常生活中,都会产生大量二氧化碳。据不完全统计,每年都会有数十亿吨二氧化碳气体排入大气层中。毫无疑问,这些二氧化碳会对地球环境造成不良影响。作为造成地球温室效应的“主犯”,二氧化碳近年来的形象并不讨喜。
      不过,二氧化碳真的只会带来麻烦吗?不要忘了碳酸饮料、泡沫灭火器和“降温神器”干冰,更不要忘了植物生长过程中至关重要的光合作用。植物在阳光的照射 下,利用光合色素,将二氧化碳和水转化为氧气和碳水化合物——前者提供了生物界赖以生存的基础,后者则直接为植物生长提供了能量源和“建材”。
      碳是化学工业的重要元素,大量化工产品的主要成分是碳。那么,可否像植物一样,将二氧化碳作为“碳源”,生产出塑化“建材”?1969年,一位日本科学家 第一次提出将二氧化碳作为“梦想原料”的设想——将二氧化碳转变为二氧化碳基聚合物,用以生产塑料。之所以称之为“梦想原料”,不仅因为二氧化碳低廉的成 本和充沛的储量,还因为这可以大大减少塑料工业中对石油等化石原料的依赖,从而扩大基础化工业的原材料范围,开辟新的可持续发展途径。
      但是,处在燃烧链条最后环节的二氧化碳,其化学性质非常稳定,一般条件下很难分解。加上自身含能很少,必须在高性能催化剂的推动下,才能实现二氧化碳的转化。40多年来,寻找合适的催化剂一直是难点。
      不久前,德国高级聚合物和高性能塑料生产商科思创公司宣布,成功找出“超级催化剂”,可将二氧化碳转化为供工业生产用的碳源,全世界第一家使用二氧化碳生 产泡沫塑料的工厂也在德国多马根正式投产。科思创首席执行官帕特里克·托马斯表示,在生产过程中,二氧化碳所占原料比例高达20%。这项新技术可使二氧化 碳与生产传统泡沫塑料的原料发生聚合反应,在改良产品性能的同时,将二氧化碳引入“工业原料圈”。
      塑料工业中,聚氨酯泡沫塑料由于具有一定弹性,被广泛用作防震包装材料、吸音材料和吸水材料等。聚氨酯的主要成分为多元醇和异氰酸酯。在“超级催化剂”的 作用下,二氧化碳可打开化学键成为二氧化碳基,“嵌入”多元醇,聚合为聚碳酸酯多元醇,最终与异氰酸酯生成聚醚碳酸酯型聚氨酯。以聚醚碳酸酯型聚氨酯为成 分的泡沫塑料,在力学性能、耐水解性、耐热性、耐氧化性、耐磨性上,都比传统的聚氨酯材料高出一筹。
      以往泡沫塑料的生产完全以石油为原料,有了这项新技术,二氧化碳可代替1/4的石油用量。加上催化剂在生产过程中不会消减,生产设备也是一次投入长期使 用,二氧化碳可从诸如火力发电厂等上游企业廉价获得。从长远来看,将二氧化碳作为工业原料,不仅比传统技术更环保,还具有不可小觑的商业竞争力。科思创计 划每年生产5000吨聚醚碳酸酯型聚氨酯泡沫塑料。下一步,他们正尝试将技术扩大到整个塑料工业,顺着这一发展方向,塑料工业未来有望完全摆脱对石油的依 赖。
     
     
     
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