生物基尼龍56由戊二胺和己二酸聚合而得。這兩種單體均可利用可再生資源制備,戊二胺可采用微生物法發(fā)酵制備,己二酸可以葡萄糖為原料經(jīng)過細(xì)菌代謝處理,然后通過高壓還原制備得到,生物基尼龍56中的生物基質(zhì)量分?jǐn)?shù)可高達(dá)41%。
2003年,上海凱賽生物技術(shù)股份有限公司就已經(jīng)可以通過轉(zhuǎn)化植物油和發(fā)酵天然生物資源轉(zhuǎn)化淀粉來制備生物基尼龍56的生產(chǎn)原料,在制備生物基尼龍56上有了進(jìn)一步的突破。生物基尼龍56具有獨(dú)特的奇偶結(jié)構(gòu),大分子鏈中的N—H和CO處于錯位狀態(tài)。
生物基尼龍56的奇偶?xì)滏I結(jié)構(gòu)在高溫下具有較高的熱穩(wěn)定性。生物基尼龍56中的氫鍵呈現(xiàn)位錯構(gòu)型,當(dāng)生物基尼龍56在高溫下氫鍵解離時,它可能會滑向大分子鏈,原來的不飽和氫鍵將會形成新的高強(qiáng)度氫鍵。
生物基尼龍56的密度為1.2~1.4g/cm3,有著良好的力學(xué)性能、吸濕性能、熱穩(wěn)定性能、阻燃性能、染色性能、耐磨性能和柔軟性能等。鄧沁蘭等對生物基尼龍56纖維性能進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:生物基尼龍56纖維具有優(yōu)良的加工性能和力學(xué)性能,但其保溫性能與耐酸堿性能不強(qiáng)。
郭亞飛等對生物基尼龍56、尼龍66、尼龍6的性能進(jìn)行了對比研究,結(jié)果表明:生物基尼龍56聚合度分布相對集中,分子量低更易于加工;生物基尼龍56具有更加良好的阻燃性能、耐熱性能、吸濕干燥性能、染色性能,同時具有較高的結(jié)晶度;生物基尼龍56在耐酸堿性上較弱,但也可滿足工業(yè)制作要求。
生物基尼龍56具備諸多優(yōu)良性能,將其廣泛應(yīng)用于多個行業(yè)領(lǐng)域在一定程度上是可行的,并且有著良好的發(fā)展前景。
雖然我國已在生物基尼龍56的生產(chǎn)上取得突破性進(jìn)展,特別是上海凱賽生物技術(shù)股份有限公司將關(guān)鍵酶效率提高了100倍。但生物基尼龍56的生產(chǎn)仍需要進(jìn)一步優(yōu)化以獲得穩(wěn)定的淀粉來源,減少副產(chǎn)物,降低能源消耗,提高產(chǎn)率。生物基尼龍56的批量、大規(guī)模、低成本、工業(yè)化生產(chǎn)仍是一個需要攻克的難關(guān)。
解決這些問題需要相關(guān)企業(yè)和科研單位共同合作研發(fā)創(chuàng)新以優(yōu)化生產(chǎn)工藝,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),完善生產(chǎn)鏈以促進(jìn)生物基尼龍56的發(fā)展,提高生物基尼龍56的競爭力。
生物基尼龍56本身便具有阻燃性,但若能在將氮系或磷系阻燃劑加入生物基尼龍56中,并通過機(jī)械共混的方法進(jìn)行制備。使其具備高阻燃性、低毒性、環(huán)保低污染等特點(diǎn),將能提高其在電子器材和耐高溫纖維制品方面的應(yīng)用。