生物可分解PU材料製品量產程序開發
組員：化四乙 林庭安、 黃妤暄 、 吳宜庭 、孫欣佑
指導老師：張棋榕教授
授課老師:曾怡享教授
專題簡介：
本專題旨在開發一套以寡乳酸二醇（OL-OHs）與 MDI 為原料製備環保型聚氨酯（PU）材料的量產製程。動機源自傳統石化 PU 難以分解、造成長期廢棄物問題，因此本組希望藉由以乳酸系原料為主的生質聚醇，提高材料的生物基含量與後端環境友善性，並結合化工製程設計方法，完成由實驗到工廠流程的整合。 實驗分為兩大步驟，第一步驟以丙交酯與丁二醇為單體，使用辛酸亞錫（Sn(Oct)₂）作為催化劑進行開環聚合反應，成功合成寡乳酸二醇。所得產物經傅立葉轉換紅外光譜儀（FTIR）分析，於 1750 cm⁻¹ 及 3530 cm⁻¹處分別觀察到酯基（C=O）與羥基（O–H）特徵吸收峰，證實聚合反應成功。 第二步驟以寡乳酸二醇作為軟段多元醇，搭配 4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）進行聚氨酯（PU）合成反應。反應藉由異氰酸酯（–NCO）與羥基（–OH）縮合生成氨基甲酸酯鍵（–NH–CO–O–），形成 PU 主鏈結構。 FTIR 顯示 MDI 原料於 2250 cm⁻¹ 的異氰酸酯（–N=C=O）吸收峰在產物中完全消失，證明聚氨酯結構生成。 此 PU 材料具多元應用潛力，可應用於：環保鞋材、農業製品與綠色包裝等。由於其軟段來自可再生來源的寡乳酸二醇（OL-OHs），相較於傳統石化基 PU，可降低碳足跡與後端廢棄物處理負擔，提升材料的環境友善。
