โพลีแคโปรแลคโตน CAS 24980-41-4
โพลีแคโปรแลคโตน (PCL) เป็นพอลิเมอร์กึ่งผลึก ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่สังเคราะห์ขึ้นทางเคมี หน่วยโครงสร้างซ้ำของมันถูกผสมกับแป้งเมทิลีน CH2 ที่ไม่มีขั้ว 5 หมู่ และสารอื่นๆ เพื่อผลิตวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพอย่างสมบูรณ์
| รายการ | ข้อกำหนด | ผลลัพธ์ |
| ตัวละคร | อนุภาค/เม็ดผงสีขาว | อนุภาค/เม็ดผงสีขาว |
| ความหนืดโดยธรรมชาติ | dl/g (เครื่องวัดความหนืด) | 0.82 เดซิลิตร/กรัม |
| MN | 60000-80000 | สอดคล้อง |
| ดัชนีการหลอมเหลว | 22-26 กรัม / 10 นาที 150℃ | 23 |
| จุดหลอมเหลว | 58-60℃ | 60 |
| ความถ่วงจำเพาะ | 1.08-1.12 กรัม/มล. (25℃) | 1.12 |
| ปริมาณน้ำ | ≤1.0% | 0.5% |
| ดัชนีความหลากหลายของขนาดอนุภาค | ≤1.8 | 1.8 |
| บทสรุป | ผลลัพธ์เป็นไปตามมาตรฐานขององค์กร | |
I. ด้านการพิมพ์ 3 มิติ: วัสดุสิ้นเปลืองที่เหมาะสมสำหรับการพิมพ์ที่มีความแม่นยำสูงและปรับแต่งได้ตามต้องการ
ในด้านการพิมพ์ 3 มิติ (การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ) โพลีแคโปรแลคโตน (PCL) ได้กลายเป็นหนึ่งในวัสดุการพิมพ์ 3 มิติที่ย่อยสลายได้ที่เป็นที่นิยม เนื่องจากมีจุดหลอมเหลวต่ำ (ประมาณ 60℃) มีคุณสมบัติการไหลตัวที่ดี และมีความแข็งแรงในการยึดเกาะระหว่างชั้น โพลีเมอร์ PCL เหมาะอย่างยิ่งสำหรับเทคนิคการพิมพ์ เช่น การพิมพ์แบบ FDM (Fused Deposition Modeling) และสเตอริโอลิโทกราฟี และมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในสถานการณ์ต่อไปนี้:
การสร้างแบบจำลองและต้นแบบเฉพาะบุคคล:โพลีแคโปรแลคโตน (PCL) มีอุณหภูมิการเสียรูปจากความร้อนปานกลาง ทำให้มีโอกาสน้อยที่จะบิดเบี้ยวหรือแตกร้าวระหว่างกระบวนการพิมพ์ สามารถจำลองโครงสร้างที่ซับซ้อนได้อย่างแม่นยำ (เช่น ต้นแบบชิ้นส่วนเครื่องจักรกลและแบบจำลองสถาปัตยกรรมขนาดเล็ก) และชิ้นส่วนที่พิมพ์ออกมามีพื้นผิวเรียบเนียนสูง ไม่จำเป็นต้องมีการตกแต่งเพิ่มเติมหลังการพิมพ์ ในขณะเดียวกัน คุณสมบัติที่ย่อยสลายได้ของโพลีแคโปรแลคโตน (PCL) ทำให้เหมาะสำหรับสถานการณ์ต้นแบบ "ใช้ครั้งเดียว" (เช่น แบบจำลองทดสอบชิ้นส่วนยานยนต์) ช่วยลดของเสียจากวัสดุ
การพิมพ์ 3 มิติทางการแพทย์ ในฐานะวัสดุที่มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพดีเยี่ยม:โพลีแคโปรแลคโตน (PCL) โดดเด่นในด้านการพิมพ์โครงสร้างสำหรับการวิศวกรรมเนื้อเยื่อ โดยการปรับน้ำหนักโมเลกุลของวัสดุหรือผสมกับสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น ไฮดรอกซีอะพาไทต์ (HA) และคอลลาเจน สามารถเตรียมโครงสร้างพรุนที่ตรงกับความต้องการในการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อ เช่น กระดูกและกระดูกอ่อนได้ โครงสร้างดังกล่าวสามารถย่อยสลายได้ในร่างกายอย่างค่อยเป็นค่อยไป ทำให้เกิดพื้นที่รองรับสำหรับเนื้อเยื่อใหม่ ปัจจุบัน โพลีเมอร์ PCL ถูกนำมาใช้ในการวิจัยการพิมพ์ทางการแพทย์ เช่น การซ่อมแซมกระดูกและการสร้างผิวหนังใหม่
ในด้านการศึกษาและความคิดสร้างสรรค์:จุดหลอมเหลวต่ำของโพลีแคโปรแลคโตน (PCL) ทำให้สามารถพิมพ์ได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์อุณหภูมิสูง ซึ่งรับประกันความปลอดภัยสูง จึงเหมาะสำหรับใช้เป็นวัสดุเริ่มต้นสำหรับการพิมพ์ 3 มิติในบริบททางการศึกษา โพลีแคโปรแลคโตน (PCL) ใช้ในการสร้างแบบจำลองเพื่อการเรียนการสอน (เช่น แบบจำลองอวัยวะมนุษย์และแบบจำลองโครงสร้างโมเลกุลทางเคมี) นอกจากนี้ คุณสมบัติในการเปลี่ยนรูปช้าๆ ที่อุณหภูมิห้องยังช่วยสนับสนุนงานออกแบบสร้างสรรค์ในการสร้างงานศิลปะหรืออุปกรณ์เสริมของเล่นที่มีรูปทรงปรับเปลี่ยนได้
ii. ด้านบรรจุภัณฑ์อาหารแบบใช้แล้วทิ้ง: การรับประกันสองประการ คือการย่อยสลายที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและการปกป้องความปลอดภัย
ในด้านบรรจุภัณฑ์อาหารแบบใช้แล้วทิ้ง โพลีแคโปรแลคโตน (PCL) ได้กลายเป็นทางเลือกที่สำคัญแทนพลาสติกที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพแบบดั้งเดิม (เช่น โพลีเอทิลีนและโพลีโพรพีลีน) เนื่องจากสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพอย่างสมบูรณ์ มีคุณสมบัติในการกั้นที่ดี และปลอดภัยต่อการสัมผัสอาหาร ช่วยแก้ปัญหา "มลภาวะจากพลาสติกสีขาว" รูปแบบการใช้งานหลัก ได้แก่
ฟิล์ม/ถุงบรรจุภัณฑ์อาหารที่ย่อยสลายได้:PCL สามารถผสมและดัดแปลงกับวัสดุพอลิเมอร์ธรรมชาติ เช่น แป้งและกรดโพลีแลคติก (PLA) เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นและความต้านทานต่อน้ำของวัสดุ และสามารถนำมาทำเป็นฟิล์มหรือถุงบรรจุอาหารสด (เช่น ผลไม้และผัก) และอาหารปรุงสุกได้ บรรจุภัณฑ์ประเภทนี้สามารถใช้ในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ (เช่น ดินและสภาวะการทำปุ๋ยหมัก) โพลีแคโปรแลคโตน PCL สามารถย่อยสลายได้ทีละน้อยเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำภายใน 6 ถึง 12 เดือนโดยไม่ทิ้งมลพิษตกค้างใดๆ ในขณะเดียวกัน พอลิเมอร์ PCL มีเสถียรภาพทางเคมีที่ดีเยี่ยมและไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำมันหรือสารที่เป็นกรดในอาหาร จึงตรงตามมาตรฐานความปลอดภัยสำหรับวัสดุสัมผัสอาหาร (เช่น การรับรองจาก FDA)
ภาชนะบรรจุอาหารและเครื่องใช้บนโต๊ะอาหารแบบใช้แล้วทิ้ง:ด้วยกระบวนการฉีดขึ้นรูปหรือการอัดขึ้นรูปด้วยความร้อน โพลีแคโปรแลคโตน (PCL) สามารถผสมกับเส้นใยพืช (เช่น เส้นใยฟาง เส้นใยไม้ไผ่) เพื่อผลิตกล่องอาหารกลางวัน จาน มีด ส้อม และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่ใช้แล้วทิ้ง ผลิตภัณฑ์ประเภทนี้ไม่เพียงแต่มีความสามารถในการรับน้ำหนักและทนความร้อนได้ดีเยี่ยม (สามารถทนอุณหภูมิอาหารร้อนได้ที่ 60-80℃) แต่พอลิเมอร์ PCL ยังสามารถย่อยสลายได้ด้วยการทำปุ๋ยหมักหลังการใช้งาน ซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมในระยะยาวที่เกิดจากภาชนะพลาสติกแบบดั้งเดิม เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์การใช้บรรจุภัณฑ์แบบใช้แล้วทิ้งบ่อยครั้ง เช่น อาหารสั่งกลับบ้านและอาหารจานด่วน
iii. สาขาวัสดุแผ่นทางการแพทย์: วัสดุหลักเพื่อความเข้ากันได้ทางชีวภาพและการปรับตัวตามหน้าที่
ในด้านแผ่นทางการแพทย์ โพลีแคโปรแลคโตน (PCL) ได้กลายเป็นวัตถุดิบสำคัญในการผลิตแผ่นซ่อมแซมและแผ่นป้องกันทางการแพทย์ เนื่องจากมีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยทางชีวภาพที่ดีเยี่ยม อัตราการย่อยสลายที่ควบคุมได้ และคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม ทิศทางการใช้งานหลัก ได้แก่:
แผงซ่อมอุปกรณ์ทางการแพทย์:ในสาขาต่างๆ เช่น ศัลยกรรมกระดูกและทันตกรรม โพลีแคโปรแลคโตน (PCL) สามารถเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลได้ด้วยการดัดแปลง (เช่น การผสมไฮดรอกซีอะพาไทต์และไตรแคลเซียมฟอสเฟต) และสามารถนำมาทำเป็นแผ่นซ่อมแซมกระดูกที่เสียหายและแผ่นสร้างกระดูกเบ้าฟันได้ หลังจากฝังเข้าไปในร่างกายมนุษย์แล้ว แผ่นชนิดนี้ไม่เพียงแต่จะช่วยพยุงกระดูกที่เสียหายได้ทันที แต่ยังค่อยๆ สลายตัวไปพร้อมกับการสร้างกระดูกใหม่ของร่างกายเอง ซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงความเสี่ยงจากการผ่าตัดซ้ำเพื่อนำออก ในขณะเดียวกัน ความเข้ากันได้ทางชีวภาพของโพลีแคโปรแลคโตน (PCL) สามารถลดการปฏิเสธทางภูมิคุ้มกันหลังการฝัง ส่งเสริมการยึดเกาะของเซลล์และการรวมตัวของเนื้อเยื่อ และได้ถูกนำไปใช้ในทางคลินิกในการผ่าตัดซ่อมแซมกระดูกแบบแผลเล็กแล้ว
แผงกั้นและแยกผู้ป่วยทางการแพทย์:PCL มีคุณสมบัติในการขึ้นรูปฟิล์มและเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยม และสามารถนำมาผลิตเป็นแผ่นกั้นทางการแพทย์ (เช่น แผ่นป้องกันผนังสำหรับห้องผ่าตัด และชั้นฉนวนพื้นผิวสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์) แผ่นประเภทนี้ไม่เพียงแต่ป้องกันการแทรกซึมของแบคทีเรียและไวรัสได้อย่างมีประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังมีความยืดหยุ่นและทนต่อการฆ่าเชื้อได้ดี สามารถทนต่อการเช็ดทำความสะอาดซ้ำๆ ด้วยแอลกอฮอล์และน้ำยาฆ่าเชื้อที่มีคลอรีนเป็นส่วนประกอบ และสามารถย่อยสลายได้หลังการกำจัด ช่วยลดภาระในการจัดการขยะทางการแพทย์ นอกจากนี้ โพลีแคโปรแลคโตน PCL ยังสามารถผสมกับสารต้านแบคทีเรีย (เช่น ไอออนเงิน) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการต้านแบคทีเรียของแผ่นป้องกันให้ยาวนานยิ่งขึ้น ทำให้เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีความต้องการความสะอาดสูงมาก เช่น แผนกโรคติดเชื้อและห้องไอซียู
IV. สาขาอื่นๆ: สาขาขยายเชิงฟังก์ชัน
นอกจากขอบเขตงานหลักที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว โพลีแคโปรแลคโตน (PCL) ยังมีบทบาทในสถานการณ์ต่างๆ อีกมากมาย:
สารเคลือบและกาว:โพลีแคโปรแลคโตน (PCL) เป็นส่วนประกอบหลักในการสร้างฟิล์มของสีเคลือบแบบน้ำหรือแบบตัวทำละลาย ซึ่งสามารถเพิ่มความยืดหยุ่น ความทนทานต่อแรงกระแทก และความทนทานต่อสภาพอากาศของสีเคลือบได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อใช้ในการเคลือบผนังด้านนอกของท่อโลหะ จะช่วยลดการแตกร้าวของสีเคลือบที่เกิดจากการหดตัวของท่อเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ นอกจากนี้ โพลีแคโปรแลคโตน (PCL) ยังใช้เป็นสีเคลือบผิวสำหรับของเล่นพลาสติก ทำให้สีเคลือบทนทานต่อการสึกหรอและหลุดลอกยากขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจาก PCL เองนั้นไม่เป็นพิษ จึงสามารถตรงตามมาตรฐานความปลอดภัยสำหรับของเล่นเด็กได้ นอกจากนี้ การเติมโพลีเมอร์ PCL ลงในสีเคลือบไม้ยังสามารถปรับปรุงการแสดงสีของลายไม้และเพิ่มความสวยงามของพื้นผิวได้อีกด้วย
วัสดุทางการเกษตร:โพลีแคโปรแลคโตน (PCL) ถูกนำมาผลิตเป็นฟิล์มทางการเกษตรที่ย่อยสลายได้ ซึ่งใช้ในการเพาะเลี้ยงต้นกล้า การกักเก็บน้ำและปุ๋ย หลังจากย่อยสลายแล้ว ฟิล์มเหล่านี้สามารถเปลี่ยนเป็นอินทรียวัตถุในดินได้ ช่วยป้องกันมลพิษในดินที่เกิดจากฟิล์มตกค้าง หรือสามารถนำมาทำเป็นตัวนำส่งปุ๋ยแบบปลดปล่อยช้า เพื่อควบคุมอัตราการปลดปล่อยสารอาหาร และพอลิเมอร์ PCL ยังช่วยเพิ่มอัตราการใช้ปุ๋ยได้อีกด้วย คุณสมบัติ "การย่อยสลายที่ควบคุมได้" ของ PCL ตอบโจทย์ความต้องการด้าน "ฟังก์ชันการใช้งาน" และ "ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม" ของภาคเกษตรกรรมได้อย่างสมบูรณ์แบบ และถูกนำมาใช้เป็นหลักในการแก้ปัญหามลพิษของวัสดุทางการเกษตรแบบดั้งเดิม
สารปรับแต่งวัสดุผสม:โพลีแคโปรแลคโตน (PCL) เป็นวัสดุที่ผสมกับโพลีโอเลฟิน โพลีเอสเตอร์ และวัสดุอื่นๆ เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นและความแข็งแรงต่อแรงกระแทก ทำให้เหมาะสำหรับงานที่ต้องการประสิทธิภาพของวัสดุสูง เช่น ชิ้นส่วนภายในรถยนต์และตัวเครื่องเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน
การดัดแปลงเส้นใย/ผ้า:โพลีแคโปรแลคโตน (PCL) ใช้สำหรับเคลือบหรือดัดแปลงเส้นใยโพลีเอสเตอร์และฝ้ายเพื่อเพิ่มความยืดหยุ่น ความทนทานต่อการสึกหรอ และคุณสมบัติป้องกันรอยยับ ตัวอย่างเช่น การเคลือบ PCL บนผ้าสำหรับชุดกีฬาจะทำให้ผ้ามีความยืดหยุ่นมากขึ้นและเสียรูปทรงได้ยากขึ้น การนำ PCL มาผสมในเส้นใยผ้าก๊อซทางการแพทย์จะช่วยเพิ่มการดูดซับและการกักเก็บความชื้นของผ้าก๊อซ ปรับปรุงการยึดเกาะกับผิวหนัง และลดความไม่สบายที่เกิดจากการเสียดสีของบาดแผล
1. ตัวนำส่งยาแบบปลดปล่อยควบคุม, กรอบสำหรับอาหารเลี้ยงเซลล์และเนื้อเยื่อ
2. ไหมเย็บแผลผ่าตัดพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพโดยสมบูรณ์
3. การขึ้นรูปเส้นใยฟิล์มความแข็งแรงสูง
4. สารปรับปรุงคุณสมบัติและสารเพิ่มความยืดหยุ่นของพลาสติกที่ทนต่อแรงกระแทกในอุณหภูมิต่ำ
5. วัสดุสำหรับการสร้างแบบจำลองทางการแพทย์ วัสดุสำหรับการสร้างแบบจำลองทางอุตสาหกรรมและศิลปะ ของเล่น สีอินทรีย์ กาวหมึกพิมพ์ร้อน กาวร้อนละลาย
เป็นพอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ปลอดสารพิษ ย่อยสลายได้ในดิน ผสมได้ดีเยี่ยม เข้ากันได้ดีกับพอลิเมอร์หลายชนิด และมีความหนืดที่เหมาะสมกับเมทริกซ์หลายชนิด ใช้เป็นสารช่วยในการอัดรีด สารหล่อลื่นแม่พิมพ์ สารปลดปล่อย สารช่วยกระจายตัวของเม็ดสีและสารเติมแต่ง และเป็นส่วนประกอบของโพลีเอสเตอร์ในโพลียูรีเทนและบล็อกโพลีเอสเตอร์
25 กก./ถัง, 9 ตัน/ตู้คอนเทนเนอร์ 20 ฟุต
25 กก./ถุง, 20 ตัน/ตู้คอนเทนเนอร์ 20 ฟุต
