医用生物相容性和可持续性塑料

聚氨酯是一种多功能材料。这种类型的塑料被用作床垫的泡沫，作为包装材料，作为弹性材料的体育用品和密封材料，油漆，粘合剂，建筑泡沫等等。这种材料甚至还被用于医疗应用，例如静脉注射用的导管导管．

来自德国弗劳恩霍夫应用聚合物研究所(IAP)、化学技术和信息通信技术研究所(IFAM)、制造技术和先进材料研究所(IFAM)以及环境、安全和能源技术研究所(UMSICHT)的研究人员正在探索可持续生产这种塑料的新方法，不使用有毒物质材料．

无毒:不异氰酸酯

一般来说，生产聚氨酯使用的是由三种结构块组成的模块化系统:异氰酸酯、扩链剂和多元醇。通过配方和工艺参数可以非常精确地控制产品的性能。由于异氰酸酯是高度反应，产品可以在几分钟内产生。但也有缺点。异氰酸酯是一种有毒致敏物质，可引起过敏反应和哮喘症状。因此，欧洲化学品管理局(European Chemicals Agency EChA)决定实施一项限制:从2023年起，只有经过专门培训的人员才能从事异氰酸盐含量超过0.1%的配方的工作。

“通过我们的新合成，我们避免了有毒的异氰酸酯，从而实现了更安全的生产过程。我们以这种方式生产的聚氨酯也可以被认证为生物相容性，”弗劳恩霍夫应用聚合物研究所IAP的科学家、该项目的协调员Christoph Herfurth博士解释道。为了达到这个目的，研究人员用二氨基甲酸酯取代了异氰酸酯。他们的目标是使这一过程高效并在工业上可行。研究小组现在还在研究更可持续的聚氨酯发泡剂。

可持续:使用二氧化碳

赫弗斯解释说:“我们使用二氧化碳和聚氨酯回收物，而不是使用原油或天然气等化石燃料作为聚氨酯的碳源。”“通过这种方式，我们可以回收碳，并确保更少的破坏性二氧化碳被释放到大气中。”这个过程已经启动并运行;这需要压力和较高的温度。弗劳恩霍夫研究所的研究人员目前正在研究优化这一过程的方法。

创新点:各种各样的示威者

首先，项目团队将专注于开发用于聚氨酯生产的积木。研究人员还将调查工艺参数和结构性能之间的关系:你是如何实现传统聚氨酯如此多功能的性能的?三个不同的演示将说明这种新型聚氨酯的各种应用:第一个将是用于医疗应用的可持续软管。这里只需要相对少量的聚氨酯。这使得推出新产品更加容易。在第二个应用中，Fraunhofer IFAM正在开发粘合剂，该粘合剂针对新型聚氨酯进行了优化，可以将套管粘结到医用管上，例如导管。议程上的第三个例子是泡沫，以及用于大规模生产产品的加工技术。