朗净汇明
一、企业简介
北京朗净汇明生物科技有限公司专注于聚乳酸(PLA)及相关生物基材料的研发、生产与应用,拥有自主研发的高光学纯度丙交酯及聚乳酸生产技术,并在PLA纤维级切片与聚乳酸多元醇制备方面形成技术优势。
公司在山东淄博建有3000吨乳酸-丙交酯-聚乳酸中试生产基地,并与多所高校深度合作,聚焦于聚乳酸纺丝级切片、聚乳酸多元醇/聚氨酯、功能性聚乳酸改性材料等领域。公司与南通大学共建聚乳酸纤维及应用重点实验室,与山东理工大学合作共建生物基聚乳酸材料及纤维产业化工程研究中心,共同推动技术创新与产业化进程。
朗净汇明致力于以创新驱动可持续发展,打造高性能生物基材料,引领绿色未来。
二、创新产品简介
聚乳酸多元醇与聚乳酸聚氨酯制备技术
说明:
公司研发团队与中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究团队深度合作,以自有产线丙交酯为原料,通过创新合成工艺突破分子量控制与分布窄化技术瓶颈,成功制备出高性能聚乳酸多元醇(PLA polyols),并基于此开发系列生物基聚氨酯材料。
该技术通过动态扩链与交联密度精准调控,在保留材料生物降解性的同时,显著提升机械性能,满足医疗可吸收缝合线、鞋材超临界发泡中底、汽车环保座椅泡棉等应用场景对强度与柔韧性的双重需求。
针对不同应用痛点(如鞋材回弹性不足、发泡材料闭孔率低),团队进一步通过官能团修饰与拓扑结构优化,在保持环保优势的同时提升力学性能,突破传统生物基材料机械强度不足的瓶颈,为医疗、汽车、消费电子等领域的绿色材料替代提供创新方案。
1. 技术创新性
挑战:
使用生物基材料合成聚氨酯在技术上具有一定难度。传统聚氨酯材料主要依赖于石油基原料,其中的多元醇通常具有较高的反应活性,且具备适合聚合反应的化学结构。然而,生物基多元醇,特别是聚乳酸(PLA)多元醇,在合成聚氨酯时面临以下技术挑战:
1、化学结构差异导致反应选择性低
PLA 多元醇含有酯基和羧基,不同于传统石油基多元醇的醚基或脂肪族羟基,导致其与异氰酸酯的反应选择性较低。端基结构的多样性(羟基/羧基)及可能的副反应,会影响交联度和最终材料性能。
2、分子量分布控制难度大
PLA 多元醇易发生酯交换反应,导致分子量分布(PDI > 1.5)增大,影响聚氨酯的力学性能和均匀性。不同分子量的多元醇需要精确匹配反应体系,否则会影响材料的一致性。此外,传统合成/提纯过程中使用有机溶剂,不仅存在安全隐患,还可能影响生物安全性。
3、相容性问题
PLA 多元醇与MDI、TDI等传统异氰酸酯的相容性较差,需要优化催化剂体系,提高反应选择性和效率。此外,PLA的高结晶度和玻璃化温度可能影响聚氨酯材料的柔韧性和耐冲击性,对加工与应用提出更高要求。
4、降解控制
在医疗可降解材料中,PLA 聚氨酯需要适度降解,而在汽车座椅泡棉、鞋材等长期应用场景中,则需要维持稳定性。如何平衡生物降解性与长期耐久性,是该材料工业化应用的关键挑战。
解决方案:
1. 优化端基结构与分子量控制
通过调整 PLA 多元醇的分子量及端基稳定性,提高其与异氰酸酯的反应活性,使其在温和反应条件下仍能充分反应,提升聚氨酯的交联度及力学性能。
2. 催化体系优化与绿色工艺
采用特定催化体系,优化催化剂配比,精准调控 PLA 多元醇的分子量及分布,减少副反应,提升反应选择性。同时,通过熔融聚合技术替代传统有机溶剂法,实现零溶剂生产,确保更高的生物相容性及力学性能。
3. 性能调控
通过在聚乳酸多元醇中引入适量共聚单元或化学修饰,改善其与异氰酸酯的相容性,同时增强聚氨酯的耐热性、力学性能和耐候性。通过精准调控共聚单元比例,确保聚氨酯材料在保持优异性能的同时,实现环保与可持续性的平衡。
4. 降解控制优化
根据不同应用场景,调整PLA 与异氰酸酯的反应配比及聚氨酯分子结构,使材料在短期应用(医疗)中具备可控降解速率,而在长期应用(汽车、鞋材)中保持高稳定性。同时,确保材料在使用寿命结束后可实现环境友好型降解,降低生态影响。
2. 应用创新性
随着环保法规日益严格和可持续材料需求增长,生物基聚氨酯在汽车内饰、纺织、医疗、包装等领域的应用潜力不断扩大。然而,传统聚氨酯材料依赖石油基原料,市场亟需兼具高性能与环保特性的新材料。
基于PLA多元醇,团队在材料结构与加工工艺方面进行持续研发优化,以改善关键性能,推动其在多个行业的应用探索:
· 汽车内饰:提升回弹性和耐热性,减少VOC排放,为环保型座椅泡棉提供新方案。
· 鞋材发泡中底:通过分子结构调控,提高发泡材料的闭孔率与回弹性,实现轻量化与高回弹特性。
· 医疗可吸收材料:优化降解速率,以适应不同应用需求,如短期降解的可吸收缝合线和长期稳定的植入性医疗器械。
3. 功能性
耐温性能:PLA多元醇基聚氨酯材料具备良好的热稳定性,热变形温度可达120°C以上,适用于高温环境应用。
机械性能:通过分子量及端基结构调控,优化加工过程中的结晶均匀性,提升硬度和耐磨性,接近传统石油基TPU。拉伸强度、断裂伸长率和回弹性表现良好,适用于汽车内饰、鞋材、运动器材等高性能需求领域。
环保与轻量化:相比传统石化材料,碳排放减少40%+,密度降低10%+,可满足轻量化产品需求,助力可持续发展。
4. 商业价值性
全球生物基聚氨酯市场预计在2024-2030年间保持年均10%以上的增长,其中PLA多元醇作为核心生物基组分,在鞋材、汽车和医疗行业受到巴斯夫、万华等国际头部企业的高度关注,市场渗透率正在加速提升。
我司聚乳酸多元醇产品已与多家聚氨酯企业开展应用测试,并获得客户的广泛认可。随着生物基聚氨酯市场需求的增长,特别是在医疗和汽车行业的深入应用,该领域的发展潜力进一步扩大。
5. 可持续性
聚乳酸多元醇产品采用生物基原料生产,减少了石油资源的依赖,生产过程中的碳排放量大幅降低。通过优化工艺,产品在生命周期结束后可实现全生物降解,减少了对环境的负担。
作为行业内率先采用丙交酯制备多元醇制造商,技术和产品已经经过多轮放大验证,具备了产业化的条件,为未来的可持续发展提供了技术保障。
融资与荣誉
本公司已获得新加坡公司新浦化学的投资,并顺利完成中试放大技术验证,产品品质获得国际头部企业认可。目前,公司正推进万吨级规模化产线建设,并与多家投资机构及产业化企业洽谈入股,以进一步加速技术创新和产业化进程。
(以上信息和图片来源于:北京朗净汇明生物科技有限公司)
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