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新型生物基聚氨酯
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南工副校长郭凯:生物基材料工作思考,团队已实现50余万吨/年产业化!
生物基材料性能优势 - 结构可实现精准调控:植物基聚氨酯通过分子设计实现多样化聚合物网络构建,保留天然大分子共价键结构,避免传统工艺对生物质的"切割-重组"损耗 [4][5] - 原料天然禀赋优异:生物质富含氨基酸、糖类、木质素等活性官能团,显著优于石化原料,可直接参与高效聚合 [6] - 资源循环闭环:盐碱地种植耐盐碱植物提取原料用于生产,形成"盐碱植物→生物基材料→土壤改良"循环模式 [7] K&k团队产业化成功经验 - 贯通式科研模式:基础研究探索微尺寸效应机制,发表SCI论文300余篇,突破工程化技术瓶颈 [7] - 共性技术创新:构建微流场工程化技术与装备,授权国际专利20余件,完成60余件专利应用转化 [8] - 工程转化成果:通过多元组分过程和聚合过程技术创新,降低65%以上生产成本 [9] 生物基材料产品体系 - 完整产品矩阵:基于植物油、二元酸/醇/羟基酸、赖氨酸、糖、柠檬酸、木质素等原料构建 [10][11] - 产业化规模:生物基材料总产能超50万吨/年,包括聚氨酯(5+15万吨/年)、增塑剂(17万吨/年)、氨纶(6万吨/年)等 [10][15][16][17] - 国际认证:首款通过德国DIN、欧盟OK Biobased、日本BP、美国UL/USDA五大认证的聚氨酯产品 [13] 典型应用案例 - 生物基聚氨酯:应用于一带一路铁路、川藏线等重大工程,包括600万㎡建筑结构胶、900万只软泡等 [13][14][15] - 生物基增塑剂:采用植物油/柠檬酸原料,量产环氧植物油(5万吨/年)、柠檬酸酯(6万吨/年)等产品 [16] - 生物基氨纶:生物碳含量达76%,开发"奥美南Omina"品牌,获USDA/GRS认证 [17] 产业合作与影响 - 商业合作网络:与中石化、英国VT等70余家企业开展合作 [18] - 行业活动参与:团队负责人郭凯教授在2025生物有机合成与生物制造产业大会发表主题演讲 [1][19] - 技术奖项认可:第一完成人获中国专利金奖和国家技术发明二等奖 [9][10]