松節油是從木材中提取纖維素時產生的一種廢棄物。迄今為止,松節油大都被焚燒處理。3-蒈烯是松節油中包含的一種天然物質。德國弗勞恩霍夫界面工程與生物技術研究所(IGB)的研究人員正嘗試采用新的催化工藝,將3-蒈烯轉化為生物塑料的基本原料。應用新的催化方法,松節油中的萜烯可轉化為一種透明的、具有熱穩定性的生物基聚酰胺。
在“萜烯作為生物基聚酰胺的基本組分”聯合項目中,弗勞恩霍夫IGB Straubing BioCat分部的研究人員已成功地從3-蒈烯中優化合成出內酯,并在潛在的工業規模上,將其推廣應用為可擴展的、具有競爭性的工藝。內酰胺是生產聚酰胺的基本原料。Straubing BioCat的研究者已證實,萜烯類化合物(如蒎烯、檸檬烯、3-蒈烯等)是合成生物基內酰胺的合適原料。
正在申請專利的上述解決方案的特別之處在于,這種反應可以在單個反應器中以“一鍋煮”的形式進行,而無需對中間產物進行提純。由于3-蒈烯的特殊化學結構,其側鏈抑制了產物的結晶,因此,新合成的聚合物主要為“無定形”結構,因而呈透明狀,這對于生物基聚酰胺而言非常罕見。
新型生物基聚酰胺還具有優異的熱性能,其玻璃化轉變溫度為110 ℃。