9月1日消息,德国Fraunhofer木材研究所(WKI)与Fraunhofer应用聚合物研究所(IAP)的研究团队在ScaleAmP项目框架下,成功从玉米浆(玉米淀粉生产的主要副产物)中提取植酸,并以此为活性成分开发出用于木塑复合材料(WPC)及其他生物材料的可持续阻燃剂。成果发表于《RSC Sustainability》,论文题目为《铵盐植酸盐阻燃剂在生物HDPE-木复合材料中的组成与性能关系》。

技术原理上,植酸(又称植酸盐)是玉米、麦麸、大豆和稻米中大量存在的天然磷源。凭借高磷含量,植酸尤其是其铵盐形式具有很强阻燃潜力:受热时分子形成隔氧炭化绝缘层,切断燃烧的氧气供应。但纯植酸阻燃效果不足、pH值很低,与多数材料不相容,需要与氮源协同构成磷-氮协效体系。为此团队在Fraunhofer WKI测试了20余种不同胺类,筛选与植酸配伍性能最佳的组合。

工艺侧,研究人员通过固液分离与pH调节,分离出玉米浆中的主要成分蛋白质与有机酸,实现植酸的可规模化提取。所得铵盐植酸盐被复配进WPC测试样件,在UL 94垂直燃烧与极限氧指数(LOI)测试中,最优配方的阻燃表现与商用参考产品相当,证明生物基路线具备竞争力。

背景层面,商用卤系阻燃剂高效但毒性与环境危害大,在监管趋严与气候目标驱动下,行业正加速向可持续磷系阻燃剂转型。Fraunhofer WKI研究科学家Matthias Bischoff表示,团队正在开发具成本效益的技术规模生产工艺。目前植酸提取规模为1公斤级,下一步将放大至100公斤级。 (来源:Phys.org)