氨基甲酸酯功能化纸塑

强度 126 MPa 可降解

利用动态氨基甲酸酯化学快速将普通纸转化为高强度、耐水且可生物降解的塑料替代品，兼具加工性与热稳定性。

杨欣欣 · Yu, Le · Jia, Xiangzheng · Lizundia, Erlantz · Chen, Chang · Dong, Fuhao · Qi, Luhe · 陈璐 · 高恩来 · 徐徐 · 刘鹤 · 陈朝吉

Nature Communications 2025

具体参数

拉伸强度

{'zh': '~126', 'en': '~126'} MPa

转化时间

{'zh': '2', 'en': '2'} min

技术优势

强度够高

拉伸强度~126 MPa，源于纤维素纤维与形成的非异氰酸酯聚氨酯之间的动态共价键交联网络，远强于普通纸和多数包装塑料。

不怕水

纸塑在水中浸泡后仍维持高力学强度，并耐受常见有机溶剂，归因于疏水的交联网络和致密结构。

可降解

生物基含量>80%，堆肥条件下可降解，同时可通过动态键交换实现化学回收和再加工，减少塑料垃圾。

做得快

微波辐射下2分钟内完成转化，比传统热压或固化工艺快得多，且无需复杂设备。

应用场景

• 可降解包装：替代一次性塑料包装，使用后可在环境中降解，减少白色污染。
• 生物基塑料替代品：以可再生资源为主要原料，减少对石油基塑料的依赖，助力碳中和。
• 自修复涂层：利用动态氨基甲酸酯键的可逆交换实现划痕修复，延长涂层寿命。
• 纤维素基复合材料：赋予纤维素纸高强度和多功能性，拓宽纸基材料的工程应用。
• 3D打印基材：凭借热塑性和可再加工性，可用作3D打印的可持续原料。