CN115485314B - 微生物衍生材料在聚合物应用中的用途 - Google Patents

Abstract

本公开提供了对微生物衍生的甘油三酯油进行化学改性的方法、其在聚氨酯化学中的用途以及将其单独作为芯材或作为木芯复合材料的一部分并入体育用品设备(包括例如高山滑雪板、旅游滑雪板、越野滑雪板、接近目标用滑雪板、分离板、滑雪单板和滑水板)的生产中。

Description

微生物衍生材料在聚合物应用中的用途

交叉引用

本申请要求2020年1月24日提交的美国临时申请号62/965,599和2019年12月18日提交的美国临时申请号62/949,903的权益，其中每一个都通过引用的方式整体并入本文。

背景技术

聚氨酯(PU)可以通过羟基官能团(例如多元醇)与异氰酸酯部分的缩合来制备。作为一类聚合物，PU在塑料中非常多样和独特的，因为PU的化学结构不是高度重复的单元。因此，具有相同的一般物理性质的PU可以具有显著不同的化学组成。由于PU具有多样的结构组成，其形式多种多样，并且可用于生产膜、涂料、硬泡沫和软泡沫、密封胶、粘合剂和弹性体。

大多数多元醇通常衍生自石油原料。然而，随着全球气候持续变暖，以及过去一千年来化石燃料使用量的增加与气候变暖造成的迫在眉睫的威胁之间的几乎毫无疑问的直接联系，迫切需要用更可持续、更可再生的材料来取代现有的石油衍生燃料和化学品。

援引并入

本说明书中提到的所有出版物、专利和专利申请都以引用的方式并入本文，就好像每个单独的出版物、专利或专利申请被明确地并单独地指出通过引用并入一样。

发明内容

在一些方面，本公开提供了一种组合物，该组合物包含：聚氨酯泡沫；和一种或多种木材，其中聚氨酯泡沫层压到所述一种或多种木材上，其中组合物的屈服比强度(specific strength at yield)为约0.5MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³。

在一些方面，本公开提供了一种组合物，该组合物包含：聚氨酯泡沫；一种或多种木材；和基于聚氨酯的粘合剂，其中使用基于聚氨酯的粘合剂将聚氨酯泡沫层压到所述一种或多种木材上。

在一些方面，本公开提供了一种复合组合物，该复合组合物包含：衍生自微生物油多元醇的聚氨酯；和固体材料。

在一些方面，本公开提供了一种体育用品设备的组合物，该组合物包含芯，该芯包含：衍生自微生物油多元醇的聚氨酯；和固体材料。

在一些方面，本公开提供了一种体育用品设备，该体育用品设备包含芯，该芯包含：衍生自微生物油多元醇的聚氨酯；和固体材料。

在一些方面，本公开提供了一种生产复合组合物的方法，该方法包括：(a)使衍生自微生物油的多元醇与异氰酸酯和发泡剂聚合，从而产生聚氨酯泡沫；和(b)将聚氨酯泡沫与固体材料结合，从而产生复合组合物。

在一些方面，本公开提供了一种生产体育用品设备或其组件的方法，该方法包括：(a)使衍生自微生物油的多元醇与异氰酸酯和发泡剂聚合，从而产生聚氨酯泡沫；和(b)将聚氨酯泡沫作为芯材并入，以生产体育用品设备或其组件。

附图说明

本发明的新颖特征在所附权利要求书中特别地阐述。通过参考以下详细描述及附图将获得对本发明的特征和优点的更好理解，所述详细描述阐述了其中利用本发明的原理的说明性实施方式，在附图中：

在图1中，小图A示出了滑雪板的夹层结构的剖视图，包括示例藻类PU复合芯以及附加结构材料。小图B示出了单独的没有附加结构材料的示例藻类PU复合芯的俯视图。小图C示出了小图B所示的单独的没有附加结构材料的藻类PU复合芯的截面图。小图D示出了示例滑雪板轮廓设计。小图E示出了覆盖在藻类PU复合芯上的小图D所示的滑雪板轮廓设计。小图F示出了第二种滑雪板轮廓设计。小图G示出了覆盖在藻类PU复合芯上的小图F所示的滑雪板轮廓设计。小图H示出了小图E和G所示的藻类PU复合芯的侧视图。小图I示出了小图D和E所示的滑雪板轮廓的侧视图和顶部轮廓图。小图J示出了小图I所示的滑雪板在尖端、腰部和尾部的截面图。

图2示出了示例滑雪板的腰部、尾部和尖端的侧视图和轮廓图。

图3示出了滑雪板轮廓的示例。

在图4中，小图A示出了示例滑雪板和竞争滑雪板的功能比较。小图B示出了示例滑雪板和竞争滑雪板的功能比较。小图C示出了示例滑雪板和竞争滑雪板的功能比较。

图5示出了示例滑雪板和竞争滑雪板的功能比较。

图6示出了木材-泡沫复合叠层组件的示意图。

在图7中，小图A示出了材料的三点弯曲挠曲测试的示意图，改编自Hoadley,R.B.1980.Understanding Wood.The Taunton Press,Inc.Newtown,CT。小图B示出了本文所述的木材-泡沫复合材料的三点弯曲挠曲测试的示意图。

图8总结了PU泡沫LS-1、LS-2、LS-3和LS-4的密度。

图9总结了作为PU泡沫LS-1、LS-2、LS-3和LS-4以及商业PU的挠度的函数的抗压强度。

在图10中，小图A总结了PU泡沫LS-1、LS-2、LS-3和LS-4以及商业PU在10％挠度时的比强度(specific strength)。小图B总结了PU泡沫LS-1、LS-2、LS-3和LS-4以及商业PU在50％挠度时的比强度。

图11示出了使用PU泡沫LS-1、LS-2、LS-3和LS-4的白杨(aspen)-泡沫复合叠层的试样。

图12总结了使用PU泡沫LS-1、LS-2、LS-3和LS-4的白杨-泡沫复合叠层的屈服比强度。

图13示出了使用PU泡沫LS-1、LS-2、LS-3和LS-4的白杨-泡桐-泡沫复合叠层的试样。

图14总结了使用PU泡沫LS-1、LS-2、LS-3和LS-4的白杨-泡桐-泡沫复合叠层的屈服比强度。

图15示出了使用PU泡沫LS-1、LS-2、LS-3和LS-4的白杨-泡桐-泡沫复合叠层的试样。

图16总结了使用PU泡沫LS-1、LS-2、LS-3和LS-4的白杨-泡桐-泡沫复合叠层的屈服比强度。

图17示出了使用PU泡沫LS-1的各种木材-泡沫复合叠层的试样。

图18总结了使用PU泡沫LS-1的各种木材-泡沫复合叠层的屈服比强度。

图19示出了用木胶层压的试样相对于用PU胶层压的试样的粘合力测试结果。

具体实施方式

本文公开了基于木材的复合材料，其包含木材和用作减轻木材重量的手段的木材替代材料。木材替代材料可以是具有优异强度重量比(strength-to-weight ratio)和弯曲强度的可再生生物基材料。例如，木材替代材料是PU泡沫。本文所述的木材复合材料可以是层压体、板(plank)、条带或适用于其应用的任何复合结构的形式。这些木质复合材料具有广泛的应用，其中轻量化和提高强度重量比很重要，例如，作为绝缘材料和结构材料，在构造中，在轻质耐用的家具、台面和橱柜的构造以及在体育用品设备的构造中。

本文进一步公开了从具有一定程度不饱和度的微生物衍生油来产生多元醇的方法。这些多元醇随后可以与异氰酸酯和发泡剂反应生成PU泡沫。PU泡沫可以单独使用或与一种或多种木材组合使用(即，以木材-泡沫复合材料的形式)作为体育用品设备的芯材，所述体育用品设备包括例如双板滑雪板(skis)、高山滑雪板、旅游滑雪板、越野滑雪板、接近目标用滑雪板(approach skis)、滑板、风筝板、分离板(split boards)、尾波板(wakeboards)、冲浪板、桨板、滑雪单板(snowboard)或滑水板。

如本文所用，除非另有说明，否则术语“氢甲酰化的(hydroformylated)”或“氢甲酰化(hydroformylation)”通常是指烯烃醛化(跨碳-碳双键)以产生醛，然后氢化(所得醛)以产生醇的顺序化学反应。

如本文所用，术语“三酰甘油”、“甘油三酯”或“TAG”是指甘油与三种饱和和/或不饱和脂肪酸之间形成的酯。通常，包含TAG的脂肪酸的链长为至少8个碳原子，至多24个碳或更长。

如本文所用，术语“生物基”通常是指衍生自生物产品或可再生农业材料的材料，包括植物、动物和海洋材料、林业材料或中间原料。

如本文所用，术语“生物基碳百分比”通常是指来自天然、生物基(植物或动物副产品)来源的碳与来自合成(石化)来源的碳的百分比。生物基碳含量100％表示材料完全来自植物或动物副产品，生物基碳含量0％表示材料不含任何来自植物或动物的碳。介于两者之间的值代表天然和化石来源的混合物。

如本文所用，术语“微生物油”是指从微生物例如产油的单细胞真核或原核微生物(包括但不限于酵母、微藻类和细菌)提取的油。

如本文所用，术语“多元醇”、“生物多元醇”、“天然油多元醇”或“NOP”通常是指包含羟基官能团的缩三甘油或脂肪酸醇。

如本文所用，术语“聚氨酯”、“PU”或“氨基甲酸酯(urethane)”通常是指由在多元醇和异氰酸酯部分之间形成的氨基甲酸酯(carbamate)(氨基甲酸酯(urethane))键组成的一类聚合物。

如本文所用，术语“TAG纯度”、“分子纯度”或“油纯度”通常是指以绝对计或以高于一定阈值的量存在的构成油组合物的分子物质的数量。油中TAG物质的数目越少，油的“纯度”就越高。在一些实施方式中，纯油可以是包含至9种TAG物质和60％或更多的三油精的油。在一些实施方式中，纯油可以是80％或更多的三油精的油。在一些实施方式中，纯油可以包含至多4种以高于油中某个阈值的量存在的TAG物质(例如，排除痕量的其他TAG)和90％或更多的单一TAG物质(诸如三油精)。

如本文所用，术语“发泡剂”通常是指在本文所述的聚合物的硬化或相变期间产生气体并因此导致形成所得多孔结构的物质。

如本文所用，术语“当量”或“EW”是指多元醇的相对分子量(MW)。当量(EW)可以通过56,100mg/KOH/mol除以多元醇的OH#来计算。

如本文所用，术语“强度重量比”或“比强度(specific strength)”通常是指相对于材料的密度的材料的强度。该属性可以通过材料的强度除以材料的密度来计算。

如本文所用，术语“木材-泡沫”或“泡沫-木材”复合材料通常是指包含木材和泡沫的组合物。在一些实施方式中，通过使用粘合剂将一种或多种木材和泡沫组件层压在一起来构造所述复合材料。

除非另外定义，否则在此使用的所有技术和科学术语具有与由本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。本文描述一些示例性方法和材料，但与本文所述的那些相似或等同的方法和材料也可用于本教导的实践或测试。

滑雪板和其他体育用品设备的构造

双板滑雪板、滑雪单板和其他体育用品设备被设计和构造成赋予各种功能特性，包括重量轻、强度、强度重量比、耐用性和柔韧性。重型滑雪板可能笨重，并且会降低这些设备在许多应用中的响应能力和实用性。例如，偏远地区的滑雪者或滑雪登山者必须使用他们自己的运动在滑雪板上上升，通常为几千垂直英尺，在困难的地形中达到足够的高度来下降。因此，轻量化可能是设计高质量和功能性滑雪设备的关键因素。根据所使用的材料和材料的构造方式，可以生产各种各样的滑雪板，以适应许多不同的滑雪风格、不同的能力水平和不同的滑雪者偏好。

特别地，芯材影响滑雪行为和性能的所有其他特征。传统上，滑雪板的芯是由各种木材层压在一起制成的。木材种类的类型和复合材料组件的排列方式会进一步影响复合材料的物理性能。木材因其重量轻、强度和优异的柔韧性好而被用作芯材。木材还擅长减少振动。木材的阻尼特性提高了滑雪板的稳定性。根据最终产品所需的行为和性能，许多其他材料可以作为层压材料添加到木材中。其他材料的非限制性示例包括泡沫、碳纤维、铝、玻璃纤维、钛和凯夫拉尔(Kevlar)。芯材被顶层和底层包围，并由侧壁加固。

顶层可以由塑料层和/或纤维材料(例如，玻璃纤维)层组成。

底层可以由塑料层、聚乙烯层、玻璃纤维层以及弹性材料层组成。弹性材料的非限制性示例包括聚乙烯、橡胶和氯丁橡胶。底层包括基层，它可以由带有金属边缘的聚乙烯组成。金属的非限制性示例包括钢、钛、铝及其合金。在一些实施方式中，金属边缘由具有在HRC 45-60范围内的洛氏硬度的钢组成。弹性材料层可以位于金属边缘的顶部，这有助于抑制金属产生的振动。在一些实施方式中，基层不包括金属边缘。侧壁可以指沿滑雪板边缘在金属边缘上方的区域，其横向加强芯材。在图1中，小图A示出了具有复合芯的示例滑雪板的示意性剖视图。

芯材可以由各种材料组成，包括木材、覆盖有玻璃纤维的疏水材料和提供强度和刚性的环氧树脂。在一些实施方式中，本文所述的体育用品设备的芯材可以是包含PU和固体材料的复合材料。PU可以是PU泡沫。复合材料可以由交替的PU泡沫和固体材料的层组成。固体材料可以是纤维材料，例如，木材、玻璃纤维、碳纤维、凯夫拉尔、亚麻、大麻或羊毛。

在一些实施方式中，芯材由PU泡沫和一种或多种木材组成。木材品种的重量、强度和柔韧性各不相同。例如，泡桐是超轻量的，但不会像其他木材那样抑制振动。例如，山毛榉、枫木、梣木和冷杉比其他木材类型更致密、更结实，因此提供出色的抗扭刚度和稳定性。由胶合层压的片层制成的实木芯通常用于滑雪板芯设备。实木芯提供理想的强度和挠曲(弯曲)特性，并且有多种类型、纹理和密度。挠曲特性被定义为抗断裂的能力，例如，如ASTM方法D790中所述。对密度和强度不同的木板进行层压可以优化片层的强度和重量。

木材种类的非限制性示例包括泡桐(例如，泡桐属(Paulownia sp.))、樱桃(例如，李属(Prunus sp.))、桦木(例如，桦木属(Betula sp.))、桤木(例如，桤木属(Alnus sp.))、富马(fuma)(例如，木棉属(Ceiba sp.))、梣木(例如，白蜡树属(Fraxinus sp))、梣叶槭(box elder)(例如，梣叶槭(Acer negundo))、栗子(例如，栗属(Castanea sp.))、榆树(例如，榆属(Ulmus sp.))、山核桃木(例如，山核桃属(Carya sp.))、寇阿相思树(koa)(例如，金合欢属(Acacia sp.)和寇阿金合欢(Acacia koa))、桃花心木(例如，桃花心木属(Swietenia sp.))、枫香木(例如，枫香木属(Liquidambar sp.))、橡木(例如，栎属(Quercus sp.))、梣木(例如，白蜡树属(Fraxinus sp.))、白杨(例如，美洲颤杨(Populustremuloides))、山毛榉(例如，山毛榉属(Fagus sp.))、枫树(例如，枫属(Acer sp.))、杨木(poplar)(例如，杨属(Populus sp.))、胡桃木(例如，胡桃属(Juglans sp.))、松树(例如，松属(Pinus sp.))、雪松(例如，雪松属(Cedrus sp.)和肖楠属(Libocedrus sp.))、紫杉、冷杉(例如，冷杉属(Abies sp.))、花旗松(例如，花旗松(Pseudotsuga menziesii))、落叶松(例如，落叶松属(Larix sp.))、硬木、竹子(例如，竹亚科属种(Bambusoideae sp.))、黑木、血木、椴木、梣叶枫、黄杨木、巴西木、角瓣木、毒黄檀、软木、棉白杨、梾木、铁木、西阿拉黄檀树、蕾丝木(lacewood)、大理石木、檀香木、红木、斑马木、乌木、象牙木(ivory)、七叶树、缎木、贝壳杉、云杉(例如，云杉属(Picea sp.))、柏树(例如，落羽杉属(Taxodiumsp.))、铁杉(例如，铁杉属(Tsuga sp.))、红木(例如，红杉属(Sequoia sp.)和巨杉属(Sequoiadendron sp.))、芮木泪柏、柚木(例如，柚木属(Tectona sp))、桉树和柳树(柳属(Salix))。在一些实施方式中，芯材由PU泡沫和泡桐组成。在一些实施方式中，芯材包括PU泡沫和白杨。在一些实施方式中，芯材包括PU泡沫、泡桐和白杨。

在一些实施方式中，复合材料由交替的木板和PU泡沫板组成，所述木板和PU泡沫板沿板的长度纵向分层。在一些实施方式中，复合材料由垂直层压在一起的交替的木板和PU泡沫板组成。每个板可以通过粘合剂或粘合材料彼此固定。粘合剂的非限制性示例包括基于聚乙酸乙烯酯的粘合剂、基于乙烯乙酸乙烯酯的粘合剂、基于PU的粘合剂、基于脲-甲醛的粘合剂、基于三聚氰胺的粘合剂和基于有机硅的粘合剂。在一些实施方式中，复合材料的板可以用树脂和/或热量层压在一起。树脂可以是环氧树脂。

示例木材-泡沫复合叠层可以如图6中概述的那样制备。泡沫板可以制备和分段成各种宽度。同样，木板可以制备和分段成各种宽度，然后与泡沫板结合。泡沫板和木板可以以各种配置排列。图6中的示例叠层显示了具有中心木板的交替的泡沫板和木板。在某些情况下，可以使用一种或多种木材。木材-泡沫复合材料可以通过使用粘合剂将泡沫和木板层压来制备。

侧壁可以为体育用品设备的芯提供保护和支撑。侧壁可以由塑料、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、PU、聚乙烯、橡胶、铝、木材或其组合组成。在一些实施方式中，侧壁由衍生自微生物油的PU组成，例如，由衍生自藻油的PU组成。

滑雪板侧壁可以以各种配置构造，包括例如帽结构、夹层结构、半帽结构和混合结构。帽结构是其中顶层折叠在芯材边缘上的结构。帽结构可以是一种通过省略沿滑雪板长度延伸的重的侧壁材料的轻量化方法。夹层结构包括顶层、芯材和底层的分层，使得集成产品类似于夹层结构。芯材没有被顶层覆盖，而是在每一侧的两侧都有侧壁。在一些实施方式中，侧壁是斜面的，例如，顶部斜面。夹层结构可以增加向滑雪板边缘的动力传输，因此具有更大的灵活性。半帽(混合)结构为帽结构和夹层结构的融合。在这种配置中，顶层折叠在芯材的上半部分(包括侧壁)的边缘上。芯材的下半部分未被覆盖，但两侧各有侧壁。半帽结构提供了重量轻且功率传输充足的优势。

滑雪板和其他类似的体育用品设备可以具有赋予特定功能特性的各种形状、外形和轮廓。例如，宽度和/或高度可以沿着滑雪板的长度变化。图2示出了示例滑雪板的各种尺寸，包括腰部高度、尖端高度、尾部高度、腰部宽度、尖端宽度和尾部宽度。直线滑雪板或沿长度具有相同宽度的滑雪板更稳定，但会使转弯更加困难。

图3示出了示例滑雪板轮廓配置，包括传统的拱曲度(也称为正拱曲度或全拱曲度)、具有前摇杆的拱曲度、具有前摇杆和后摇杆的拱曲度、全摇杆和反向拱曲度。拱曲度是指滑雪板远离底面或雪的曲率。滑雪板的尖端和尾部接触平坦的底面，但滑雪板的腰部悬浮在表面之上。传统的拱曲形状使边缘与雪的接触最大化，并提供了改进的刻划(carving)能力。反向设计可以轻松应对深雪。这种设计允许滑雪者以较少的力气转动滑雪板。每个示例中所示的锥形末端有助于消除粉末钩住。摇杆可以具有相反的拱曲度曲率，其中滑雪板向雪弯曲。完全摇杆式的(rockered)的滑雪板可以具有平坦的脚下，并且尖端和尾部向上远离雪弯曲。这种配置可以使滑雪板更具机动性，并且可有助于在更深的粉雪中漂浮。然而，摇杆式滑雪板的边缘抓地力可能比拱曲型滑雪板要小。

一种轻量化滑雪板芯组合物的方法是利用由诸如聚苯乙烯、PU和聚氯乙烯(PVC)等材料制备的高密度泡沫。这些材料可以以各种密度制造，并且与木质材料相比通常更轻且密度更低。与木材一样，这些材料可以层压制成PU泡沫复合材料(PU复合片)。因此，高密度泡沫可用于减轻滑雪板芯的重量，同时保持足够的强度、耐用性和弯曲性能以供其使用。

然而，从可持续性和温室气体排放的角度来看，这些材料不像木材那样具有可持续性。例如，解决这个难题的一个方法是使用生物基原材料来配制这些聚合物材料，诸如PU。本文所述的PU泡沫可以包含、衍生自或由生物基材料制成，例如，来自微生物、植物或种子的生物基材料。本文所述的滑雪板和其他体育用品设备由包含、衍生自或由微生物油制成的PU泡沫生产。例如，本文所述的PU泡沫包含、衍生自或由微生物多元醇制成，诸如藻类多元醇。在一些实施方式中，由衍生自微生物油的PU泡沫组成的复合材料用作体育用品设备或其组件中的芯材。

在一方面，如通过放射性碳分析，例如使用ASTM D6866测定的，本文所述的PU泡沫具有30％或更多、40％或更多、50％或更多、60％或更多、70％或更多、80％或更多或者90％或更多的生物基碳含量。例如，本文所述的PU泡沫具有约40％、约41％、约42％、约43％、约44％、约45％、约46％、约47％、约48％、约49％或约50％的生物基碳含量。

虽然本文所述的一些示例涉及滑雪板构造中的应用，但本文所述的组合物也可用于构造其他体育用品设备或其组件。体育用品设备的非限制性示例包括例如双板滑雪板、高山滑雪板、旅游滑雪板、越野滑雪板、接近目标用滑雪板、滑雪单板、分离板、滑板、冲浪板、桨板、尾波板、风筝板和滑水板。

复合材料的组件的精确顺序、长度和宽度可以变化以适应设计者的特定需要。在一些实施方式中，复合材料可以具有以厘米(cm)计50cm至250cm的长度，例如，约50cm、约51cm、约52cm、约53cm、约54cm、约55cm、约56cm、约57cm、约58cm、约59cm、约60cm、约61cm、约62cm、约63cm、约64cm、约65cm、约66cm、约67cm、约68cm、约69cm、约70cm、约71cm、约72cm、约73cm、约74cm、约75cm、约76cm、约77cm、约78cm、约79cm、约80cm、约81cm、约82cm、约83cm、约84cm、约85cm、约86cm、约87cm、约88cm、约89cm、约90cm、约91cm、约92cm、约93cm，约94cm、约95cm、约96cm、约97cm、约98cm、约99cm、约100cm、约101cm，约102cm、约103cm、约104cm、约105cm、约106cm、约107cm、约108cm、约109cm、约110cm、约111cm、约112cm、约113cm、约114cm、约115cm、约116cmm，约117cm，约118cm，约119cm，约120cm，约121cm，约122cm，约123cm，约124cm，约125cm，约126cm，约127cm，约128cm，约129cm、约130cm、约131cm、约132cm、约133cm、约134cm、约135cm、约136cm、约137cm、约138cm、约139cm、约140cm、约141cm、约142cm、约143cm、约144cm、约145cm、约146cm、约147cm、约148cm、约149cm、约150cm、约151cm、约152cm、约153cm、约154cm、约155cm、约156cm、约157cm、约158cm、约159cm、约160cm、约161cm、约162cm、约163cm、约164cm、约165cm、约166cm、约167cm、约168cm、约169cm、约170cm、约171cm、约172cm、约173cm、约174cm、约175cm、约176cm、约177cm、约178cm、约179cm、约180cm、约181cm、约182cm、约183cm、约184cm、约185cm、约186cm、约187cm、约188cm、约189cm、约190cm、约191cm、约192cm、约193cm、约194cm、约195cm、约196cm、约197cm、约198cm、约199cm、约200cm、约201cm、约202cm、约203cm、约204cm、约205cm、约206cm、约207cm、约208cm、约209cm、约210cm、约211cm、约212cm、约213cm、约214cm、约215cm、约216cm、约217cm、约218cm、约219cm、约220cm、约221cm、约222cm、约223cm、约224cm、约225cm、约226cm、约227cm、约228cm、约229cm、约230cm、约231cm、约232cm、约233cm、约234cm、约235cm、约236cm、约237cm、约238cm、约239cm、约240cm、约241cm、约242cm、约243cm、约244cm、约245cm、约246cm、约247cm、约248cm、约249cm或约250cm。

复合材料的每一层或板可以具有50cm至250cm的长度，例如，约50cm、约51cm、约52cm、约53cm、约54cm、约55cm、约56cm、约57cm、约58cm、约59cm、约60cm、约61cm、约62cm、约63cm、约64cm、约65cm、约66cm、约67cm、约68cm、约69cm、约70cm、约71cm、约72cm、约73cm、约74cm、约75cm、约76cm、约77cm、约78cm、约79cm、约80cm、约81cm、约82cm、约83cm、约84cm、约85cm、约86cm、约87cm、约88cm、约89cm、约90cm、约91cm、约92cm、约93cm、约94cm、约95cm、约96cm、约97cm、约98cm、约99cm、约100cm、约101cm、约102cm、约103cm、约104cm、约105cm、约106cm、约107cm、约108cm、约109cm、约110cm、约111cm、约112cm、约113cm、约114cm、约115cm、约116cm、约117cm、约118cm、约119cm、约120cm、约121cm、约122cm、约123cm、约124cm、约125cm、约126cm、约127cm、约128cm、约129cm、约130cm、约131cm、约132cm、约133cm、约134cm、约135cm、约136cm、约137cm、约138cm、约139cm、约140cm、约141cm、约142cm、约143cm、约144cm、约145cm、约146cm、约147cm、约148cm、约149cm、约150cm、约151cm、约152cm、约153cm、约154cm、约155cm、约156cm、约157cm、约158cm、约159cm、约160cm、约161cm、约162cm、约163cm、约164cm、约165cm、约166cm、约167cm、约168cm、约169cm、约170cm、约171cm、约172cm、约173cm、约174cm、约175cm、约176cm、约177cm、约178cm、约179cm、约180cm、约181cm、约182cm、约183cm、约184cm、约185cm、约186cm、约187cm、约188cm、约189cm、约190cm、约191cm、约192cm、约193cm、约194cm、约195cm、约196cm、约197cm、约198cm、约199cm、约200cm、约201cm、约202cm、约203cm、约204cm、约205cm、约206cm、约207cm、约208cm、约209cm、约210cm、约211cm、约212cm、约213cm、约214cm、约215cm、约216cm、约217cm、约218cm、约219cm、约220cm、约221cm、约222cm、约223cm、约224cm、约225cm、约226cm、约227cm、约228cm、约229cm、约230cm、约231cm、约232cm、约233cm、约234cm、约235cm、约236cm、约237cm、约238cm、约239cm、约240cm、约241cm、约242cm、约243cm、约244cm、约245cm、约246cm、约247cm、约248cm、约249cm或约250cm。

在一些实施方式中，复合材料可以具有5cm至20cm的宽度，例如，约5cm、约6cm、约7cm、约8cm、约9cm、约10cm、约11cm、约12cm、约13cm、约14cm、约15cm、约16cm、约17cm、约18cm、约19cm或约20cm。

复合材料的每一层或板可以具有1cm至5cm的宽度，例如，约1cm、约1.5cm、约2cm、约2.5cm、约3cm、约3.5cm、约4cm、约4.5cm或约5cm。

在一些实施方式中，复合材料可以具有以毫米(mm)计1mm至20mm的高度，例如，约1mm、约2mm、约3mm、约4mm、约5mm、约6mm、约7mm、约8mm、约9mm、约10mm、约11mm、约12mm、约13mm、约14mm、约15mm、约16mm、约17mm、约18mm、约19mm或约20mm。

复合材料的每一层或板可以具有1mm至20mm的高度，例如，约1mm、约2mm、约3mm、约4mm、约5mm、约6mm、约7mm、约8mm、约9mm、约10mm、约11mm、约12mm、约13mm、约14mm、约15mm、约16mm、约17mm、约18mm、约19mm或约20mm。

复合材料可以在模具中组装。模具可以加热、加压或两者兼而有之。在一些实施方式中，复合材料可以在50℃至100℃、50℃至60℃、60℃至70℃、70℃至80℃、80℃至90℃或90℃至100℃的温度范围内在热压机中生产，例如，在约50℃、在约60℃、在约70℃、在约80℃、在约90℃或在约100℃的温度下。

在一些实施方式中，复合材料可以在约20psi至约100psi、约20psi至约30psi、约30psi至约40psi、约40psi至约50psi、约50psi至约60psi、约60psi至约70psi或约80psi至约100psi的范围内在加压模具中生产，例如，在约20psi、在约30psi、在约40psi、在约50psi、在约60psi、在约70psi、在约80psi、在约90psi或在约100psi下。

在一些实施方式中，复合材料可以通过施加热量和/或压力持续约10分钟、约15分钟、约20分钟、约25分钟、约30分钟、约35分钟、约40分钟、约45分钟、约50分钟、约55分钟、60分钟、约65分钟、约70分钟、约75分钟、约80分钟、85分钟、90分钟或更长的时间来生产。

可以改变组件的精确顺序、长度和宽度以赋予最终产品(例如体育用品设备)的期望特性。在一些实施方式中，体育用品设备可以具有以厘米(cm)计50cm至250cm的长度，例如，约50cm、约51cm、约52cm、约53cm、约54cm、约55cm、约56cm、约57cm、约58cm、约59cm、约60cm、约61cm、约62cm、约63cm、约64cm、约65cm、约66cm、约67cm、约68cm、约69cm、约70cm、约71cm、约72cm、约73cm、约74cm、约75cm、约76cm、约77cm、约78cm、约79cm、约80cm、约81cm、约82cm、约83cm、约84cm、约85cm、约86cm、约87cm、约88cm、约89cm、约90cm、约91cm、约92cm、约93cm、约94cm、约95cm、约96cm、约97cm、约98cm、约99cm、约100cm、约101cm、约102cm、约103cm、约104cm、约105cm、约106cm、约107cm、约108cm、约109cm、约110cm、约111cm、约112cm、约113cm、约114cm、约115cm、约116cm、约117cm、约118cm、约119cm、约120cm、约121cm、约122cm、约123cm、约124cm、约125cm、约126cm、约127cm、约128cm、约129cm、约130cm、约131cm、约132cm、约133cm、约134cm、约135cm、约136cm、约137cm、约138cm、约139cm、约140cm、约141cm、约142cm、约143cm、约144cm、约145cm、约146cm、约147cm、约148cm、约149cm、约150cm、约151cm、约152cm、约153cm、约154cm、约155cm、约156cm、约157cm、约158cm、约159cm、约160cm、约161cm、约162cm、约163cm、约164cm、约165cm、约166cm、约167cm、约168cm、约169cm、约170cm、约171cm、约172cm、约173cm、约174cm、约175cm、约176cm、约177cm、约178cm、约179cm、约180cm、约181cm、约182cm、约183cm、约184cm、约185cm、约186cm、约187cm、约188cm、约189cm、约190cm、约191cm、约192cm、约193cm、约194cm、约195cm、约196cm、约197cm、约198cm、约199cm、约200cm、约201cm、约202cm、约203cm、约204cm、约205cm、约206cm、约207cm、约208cm、约209cm、约210cm、约211cm、约212cm、约213cm、约214cm、约215cm、约216cm、约217cm、约218cm、约219cm、约220cm、约221cm、约222cm、约223cm、约224cm、约225cm、约226cm、约227cm、约228cm、约229cm、约230cm、约231cm、约232cm、约233cm、约234cm、约235cm、约236cm、约237cm、约238cm、约239cm、约240cm、约241cm、约242cm、约243cm、约244cm、约245cm、约246cm、约247cm、约248cm、约249cm或约250cm。

在一些实施方式中，体育用品设备可以具有5cm至20cm的宽度，例如，约5cm、约6cm、约7cm、约8cm、约9cm、约10cm、约11cm、约12cm、约13cm、约14cm、约15cm、约16cm、约17cm、约18cm、约19cm或约20cm。宽度可以是腰部宽度、尖端宽度或尾部宽度。

在一些实施方式中，体育用品设备可以具有1mm至20mm的高度，例如，约1mm、约2mm、约3mm、约4mm、约5mm、约6mm、约7mm、约8mm、约9mm、约10mm、约11mm、约12mm、约13mm、约14mm、约15mm、约16mm、约17mm、约18mm、约19mm或约20mm。高度可以是腰部高度、尖端高度或尾部高度。

在一些实施方式中，本文所述的滑雪板具有分别为136mm、110mm和128mm的尖端宽度、腰部宽度和尾部宽度。在一些实施方式中，本文所述的滑雪板具有192cm、185cm、178cm或171cm的长度。

在一些实施方式中，本文所述的滑雪板具有分别为126mm、100mm和119mm的尖端宽度、腰部宽度和尾部宽度。在一些实施方式中，本文所述的滑雪板具有189cm、183cm、176cm、169cm或162cm的长度。

在一些实施方式中，本文所述的滑雪板具有分别为146mm、120mm和143mm的尖端宽度、腰部宽度和尾部宽度。在一些实施方式中，本文所述的滑雪板具有191cm、184cm、177cm或170cm的长度。

体育用品设备或其组件可以在模具中组装。模具可以加热、加压或两者兼而有之。在一些实施方式中，体育用品设备或其组件可以在50℃至100℃、50℃至60℃、60℃至70℃、70℃至80℃、80℃至90℃或90℃至100℃的温度范围内在热压机中生产，例如，在约50℃、在约60℃、在约70℃、在约80℃、在约90℃或在约100℃的温度下。

在一些实施方式中，体育用品设备或其组件可以在约20psi至约100psi、约20psi至约30psi、约30psi至约40psi、约40psi至约50psi、约50psi至约60psi、约60psi至约70psi或约80psi至约100psi的范围内在加压模具中生产，例如，在约20psi、在约30psi、在约40psi、在约50psi、在约60psi、在约70psi、在约80psi、在约90psi或在约100psi下。

在一些实施方式中，可以通过施加热量和/或压力持续约10分钟、约15分钟、约20分钟、约25分钟、约30分钟、约35分钟、约40分钟、约45分钟、约50分钟、约55分钟、60分钟、约65分钟、约70分钟、约75分钟、约80分钟、85分钟、90分钟或更长的时间来生产体育用品设备或其组件。

PU泡沫生产

可以通过使异氰酸酯和多元醇在催化剂、热、连接剂或扩链剂和其他添加剂的存在下反应来生产PU泡沫。添加剂可以包括表面活性剂(例如，硅表面活性剂)、乳化剂、稳定剂、性能改性剂、性能添加剂、固化剂、脱模剂和着色剂(例如，色浆)。添加剂可用于实现PU的特定物理和功能特性，以及改善加工、树脂稳定性、循环时间和总产量。加工期间添加的化学添加剂会影响PU泡沫的物理特性。这些物理特性包括密度、强度和挠曲特性，它们是这些泡沫在消费品中应用的关键因素。

亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和异氰酸甲酯(MIC)是用于生产PU的常见异氰酸酯。异氰酸酯的其他非限制性示例包括9225、44和M。9225是脲酮亚胺(uretonomine)改性的纯MDI。9225衍生自纯MDI，并使用适量的2,4'异构体进行了调整，以提高稳定性并最大限度地提高物理特性。9225可用作预聚物的前体。44是一种纯(>98％)4,4'MDI，熔点为38℃，且在室温下为固体。M异氰酸酯是一种标准的聚合MDI。

用于聚合多元醇和异氰酸酯以形成PU的催化剂包括例如锡催化剂、二月桂酸二丁基锡(DBTDL)、二乙酸二丁基锡(DBTDA)、三亚乙基二胺(TEDA或)、二甲基环己胺(DMCHA)、二甲基乙醇胺(DMEA)和双-(2-二甲基氨基乙基)醚(A-99)、钛酸四异丙酯、羧酸锡、铋基催化剂、羧酸铋、羧酸锌、羧酸锆、羧酸镍、金属羧酸盐和胺催化剂(例如，催化剂(例如，ZF-22))。催化剂的选择可取决于平衡三个反应：氨基甲酸酯(多元醇+异氰酸酯或凝胶)形成、尿素(水+异氰酸酯，或“发泡”)形成和异氰酸酯三聚反应。在一些实施方式中，聚合不需要催化剂。例如，可以使用热来加速聚合反应。

PU泡沫生产需要发泡剂(也称为造气剂)，一种在泡沫基质中产生孔洞的物质，从而为泡沫提供多孔结构。发泡剂可以在泡沫硬化阶段以液体形式添加，导致形成气态产物和副产物。化学发泡剂的非限制性示例包括异氰酸酯、水、环戊烷、戊烷、甲酸甲酯、二甲氧基甲烷、偶氮二甲酰胺、联氨和其他氮基材料以及碳酸氢钠。

在一个方面，本文所述的PU泡沫包含多元醇、甘油、聚醚多元醇、有机硅基添加剂、发泡剂、PU催化剂和异氰酸酯。

在一些实施方式中，多元醇是TAG衍生的多元醇。在一些实施方式中，TAG衍生的多元醇是生物基多元醇，例如，微生物多元醇、藻类多元醇、植物多元醇或种子多元醇。

在一些实施方式中，多元醇的量基于泡沫的重量比(w/w)计为约20％至约50％，或约20％至约40％。例如，藻类多元醇的量基于泡沫的重量比计为约20％、约21％、约22％、约23％、约24％、约25％、约26％、约27％、约28％、约29％、约30％、约31％、约32％、约33％、约34％、约35％、约36％、约37％、约38％、约39％、约40％、约41％、约42％、约43％、约44％、约45％、约46％、约47％、约48％、约49％或约50％。

在一些实施方式中，甘油的量基于泡沫的重量比计为约1％至约10％，或约4％至约9％。例如，甘油的量基于泡沫的重量比计为约1％、约1％、约2％、约3％、约4％、约5％、约6％、约7％、约8％、约9％或约10％。

在一些实施方式中，聚醚多元醇的量基于泡沫的重量比计为约1％至约10％，或约4％至约5％。例如，聚醚多元醇的量基于泡沫的重量比计为约1％、约2％、约3％、约4％、约5％、约6％、约7％、约8％、约9％或约10％。在一些实施方式中，泡沫不包含聚醚多元醇。

在一些实施方式中，聚醚多元醇是胺多元醇、蔗糖多元醇、聚丙二醇或甘油多元醇。在一些实施方式中，聚醚多元醇是聚醚多元醇。聚醚多元醇的非限制性示例包括PPG-1000多元醇、PPG-2000多元醇、PPG-2801多元醇、PPG-3706多元醇、FX31-167多元醇、FX31-240多元醇、G30-650多元醇、G31-28多元醇、G31-35多元醇、G31-43多元醇、A-630多元醇、A-800多元醇、AD-310多元醇、AD-500多元醇、R-350X多元醇、R-425X多元醇、R-470X多元醇、S-490多元醇、SA-499多元醇、SD-361多元醇、SD-441多元醇、SG-360多元醇和SG-522多元醇。在一些实施方式中，聚醚多元醇是G30-650多元醇。

在一些实施方式中，有机硅基添加剂的量基于泡沫的重量比计为约0.1％至约2％，或0.1％至约1％。例如，有机硅基添加剂的量基于泡沫的重量比计为约0.1％、约0.2％、约0.3％、约0.4％、约0.5％、约0.6％、约0.7％、约0.8％、约0.9％、约1％、约1.1％、约1.2％、约1.3％、约1.4％、约1.5％、约1.6％、约1.7％、约1.8％、约1.9％或约2％。在一些实施方式中，泡沫不包含有机硅基添加剂。

在一些实施方式中，有机硅基添加剂是有机硅基表面活性剂。在一些实施方式中，有机硅基添加剂是表面活性剂。在一些实施方式中，有机硅基添加剂是B 8871。

在一些实施方式中，发泡剂的量基于泡沫的重量比计为约0.1％至约2％，或0.1％至约1％。例如，发泡剂的量基于泡沫的重量比计为约0.1％、约0.2％、约0.3％、约0.4％、约0.5％、约0.6％、约0.7％、约0.8％、约0.9％、约1％、约1.1％、约1.2％、约1.3％、约1.4％、约1.5％、约1.6％、约1.7％、约1.8％、约1.9％或约2％。

在一些实施方式中，发泡剂是水。

在一些实施方式中，PU催化剂的量基于泡沫的重量比计为约0.1％至约2％，或0.1％至约1％。例如，PU催化剂的量基于泡沫的重量比计为约0.1％、约0.2％、约0.3％、约0.4％、约0.5％、约0.6％、约0.7％、约0.8％、约0.9％、约1％、约1.1％、约1.2％、约1.3％、约1.4％、约1.5％、约1.6％、约1.7％、约1.8％、约1.9％或约2％。

在一些实施方式中，PU催化剂是金属基催化剂或胺基催化剂。在一些实施方式中，金属催化剂是铋基催化剂。在一些实施方式中，铋基催化剂是8840。在一些实施方式中，胺催化剂是叔胺催化剂。在一些实施方式中，胺催化剂是33-LV。在一些实施方式中，胺催化剂是ZF-20。

在一些实施方式中，PU催化剂包含基于泡沫的重量比计为约20％至约60％，或约30％至约50％的量的多元醇树脂共混物(B侧组分；除异氰酸酯外的所有PU组分)。例如，多元醇树脂共混物的量基于泡沫的重量比计为约20％、约21％、约22％、约23％、约24％、约25％、约26％、约27％、约28％、约29％、约30％、约31％、约32％、约33％、约34％、约35％、约36％、约37％、约38％、约39％、约40％、约41％、约42％、约43％、约44％、约45％、约46％、约47％、约48％、约49％、约50％、约51％、约52％、约53％、约54％、约55％、约56％、约57％、约58％、约59％或约60％。

在一些实施方式中，PU催化剂包含基于泡沫的重量比计为约40％至约80％，或约50％至约70％的量的异氰酸酯(A侧组分)。例如，异氰酸酯的量基于泡沫的重量比计为约40％、约41％、约42％、约43％、约44％、约45％、约46％、约47％、约48％、约49％、约50％、约51％、约52％、约53％、约54％、约55％、约56％、约57％、约58％、约59％、约60％、约61％、约62％、约63％、约64％、约65％、约66％、约67％、约68％、约69％、约70％、约71％、约72％、约73％、约74％、约75％、约76％、约77％、约78％、约79％或约80％。

在一些实施方式中，异氰酸酯是二异氰酸酯。在一些实施方式中，异氰酸酯是纯MDI。在一些实施方式中，异氰酸酯是聚合MDI。在一些实施方式中，异氰酸酯是异氰酸酯。在一些实施方式中，异氰酸酯是M。

在一个方面，本文所述的PU泡沫包含：

a)20-50％(w/w)的TAG衍生的多元醇；

b)1-10％(w/w)甘油；

c)0-10％(w/w)的聚醚多元醇；

d)0-2％(w/w)的有机硅基添加剂；

e)0.1-2％(w/w)的发泡剂；

f)0.1-2％的PU催化剂；和

g)40-70％的异氰酸酯。

多元醇生产

由产油微生物生产的微生物油具有许多优点，包括但不限于提高的生产效率和可以被增强以产生多元醇的TAG组合物。即，增加TAG组合物的不饱和水平可以增强对多元醇产生所涉及的化学性的控制。相对于其他目前可用的具有更大TAG异质性(因此，纯度较低)和/或多样性(例如，油籽或植物衍生油)的油，微生物油的这些特性导致-OH官能团的产量更高。因此，衍生自微生物油的多元醇可优选用于生成聚合物，包括在聚合物的物理特性可能受到分子杂质(诸如非羟基化脂肪酸)损害的情况下，所述分子杂质可能存在于包含更多样化和/或异质TAG谱(profile)的油中。

从产油微生物生产甘油三酯油的方法也可以比从油籽培养生产油的方法具有减少的碳足迹。当用于培养这些微生物的糖来自节能甘蔗厂时尤其如此，所述甘蔗厂严重依赖于甘蔗渣联合发电提供的电力。

衍生自微生物油的多元醇可特别用于生产PU材料。例如，微生物油可以包含相对低的TAG多样性、低脂肪酸多样性，并且存在于微生物油中的大多数脂肪酸可以是不饱和脂肪酸。较高的不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比率允许增加双键处的化学反应性。具有低TAG多样性和高比例不饱和脂肪酸的微生物油在PU的生产中是特别理想的，因为这种混合物的羟基化产生更大百分比的可参与与异氰酸酯的交联反应的脂肪酸。与不饱和脂肪酸不同，饱和脂肪酸不含碳-碳双键，不能参与与异氰酸酯的交联反应。因此，由来自微生物油的不饱和脂肪酸的羟基化产生的多元醇可以产生具有优异性能的PU材料。

在从天然来源(诸如生物基材料)生产天然油多元醇(NOP)的过程中，可以通过甘油三酯油的化学转化引入羟基官能团。该转化需要在脂肪酸的酰基部分上存在双键，例如烯属基团，这可以使用几种不同的化学方法完成，包括例如：

i)在过氧化氢和酸催化剂的存在下的环氧化，然后用诸如水、氢、甲醇、乙醇或其他多元醇的试剂开环。可以通过与醇(包括例如β-取代的醇)反应来促进开环。这些化学方法产生仲羟基部分，因此与例如异氰酸酯或甲酯的反应性较低。

ii)通过分子氧的臭氧分解导致形成臭氧化物，其经进一步氧化后导致双键断裂并形成二酸、羧酸，并在被氢气还原后形成醛。例如，油酸的臭氧分解和还原分别产生壬二酸、壬酸和壬醛。

iii)使用铑或钴催化剂，用合成气体(合成气)的氢甲酰化在烯属基团上形成醛，然后在氢气存在下将醛还原为醇。

尽管通常在有机溶剂中进行，但利用水性体系的方法也可以改善这些化学方法的可持续性。在上述化学方法中，只有氢甲酰化才能保留脂肪酸的长度和形成伯-OH部分。此外，只有具有双键(其通过环氧化和开环、臭氧分解或氢甲酰化/还原转变成具有羟基官能团的位点)的烯属脂肪酸才能参与随后的下游化学反应，即与异氰酸酯部分的反应以形成氨基甲酸酯键或与甲酯反应以形成聚酯。所有其他脂肪酸，即不含碳碳双键的完全饱和脂肪酸，均不能参与与异氰酸酯的交联反应。因此，饱和脂肪酸将损害结构完整性并降低由此产生的聚合物的性能。

甘油三酯油的复杂性和物理特性可以通过脂肪酸谱和三酰基甘油(TAG)谱来评估。脂肪酸谱是脂肪酸组成的量度。甘油三酯油的脂肪酸谱可以通过将油进行酯交换以产生脂肪酸甲酯，然后通过带有火焰离子化检测器的气相色谱法(GC-FID)对脂肪酸类型进行定量来确定。

另外，如果可以调节脂肪酸谱，使得特定种类的单不饱和或多不饱和脂肪酸的浓度可以相对于天然油中的浓度显著增加，那么存在于所得油中的TAG物质的多样性将总体上减少。净效应是更高数量的羟基化脂肪酸和所有TAG物质中更高的比例可以参与氨基甲酸酯化学反应。例如，在两个花生油品种N-3101和H4110中，油酸含量从46％增加到80％，且总单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸仅略微从77％增加到84％。根据衍生自这两个品种的所得油的TAG谱，所有TAG物质的约95％在H4110品种中仅具有8个区域异构体，在N-3101品种中具有23个区域异构体。因此，在单个种类中显著富集的甘油三酯导致更均匀的底物以供用于随后的化学操作和掺入材料中。

本文提供了通过氢甲酰化和氢化以及环氧化和开环将油转化为高度均一的多元醇的方法。这些多元醇的分子纯度对所有类型的PU应用都是有利的，包括但不限于作为纺织品和表面的涂层，作为包装、纺织品和工业应用中的粘合剂，以及用于软硬泡沫和弹性体应用。

微生物油

本文所述的微生物油包括衍生自微生物的新型甘油三酯。可以使用产油微生物生产微生物油。

产油微生物可以指以细胞干重计具有超过20％的油含量的微生物种类。这些微生物特别适合生成具有羟基(-OH)官能团的高纯度生物基多元醇。产油微生物也被证明非常容易进行基因改造和改良。

实际上，与高级植物油籽中可实现的改进相比，这些改进可以在大大加速的时间尺度上发生。产油微生物在短时间内生成大量甘油三酯油方面提供了巨大的实用性。在短短48小时内，可获得约30-40％的油(细胞干重)的可观产油量，而典型的生产需要120个小时或更长时间才能达到70-80％的油(细胞干重)。

此外，由于这些微生物可以使用简单的糖异养生长，因此这些甘油三酯油的生产可以不受地理、气候和季节对从油籽作物生产甘油三酯油带来的传统限制。

重组DNA技术可用于改造或修饰产油微生物以生产具有所需脂肪酸谱和区域特异性或立体特异性谱的甘油三酯油。可以操纵脂肪酸生物合成基因，包括例如编码硬脂酰-ACP去饱和酶、delta-12脂肪酸去饱和酶、酰基-ACP硫酯酶、酮酰基-ACP合酶和溶血磷脂酸酰基转移酶的那些以增加或降低表达水平，从而增加或降低生物合成活性。这些基因改造的微生物可以生产具有增强的氧化或热稳定性的油，为各种化学过程提供可持续的原料来源。油的脂肪酸谱可以在中链谱中富集或者油可以在具有特定饱和或不饱和含量的甘油三酯中富集。WO2010/063031、WO2010/120923、WO2012/061647、WO2012/106560、WO2013/082186、WO2013/158938、WO2014/176515、WO2015/051319和Lin等人，(2013)Bioengineered,4:292-304，以及Shi和Zhao.(2017)Front.Microbiol.,8:2185各自公开了用于油生产的微生物基因工程技术。

在微藻中，若干属和种特别适合生产可转化为多元醇的甘油三酯油，包括但不限于小球藻属(Chlorella sp.)、假小球藻属(Pseudochlorella sp.)、原壁菌属(Protothecasp.)、节旋藻属(Arthrospira sp.)、眼虫属(Euglena sp.)、微绿球藻属(Nannochloropsissp.)、褐指藻属(Phaeodactylum sp.)、衣藻属(Chlamydomonas sp.)、栅藻属(Scenedesmussp.)、金牛微球藻(Ostreococcus sp.)、月牙藻属(Selenastrum sp.)、红球藻属(Haematococcus sp.)、菱形藻属(Nitzschia)、杜氏藻属(Dunaliella)、舟形藻属(Navicula sp.)、假共球藻属(Pseudotrebouxia sp.)、异小球藻属(Heterochlorellasp.)、共球藻属(Trebouxia sp.)、瓦维库拉属(Vavicula sp.)、片球藻属(Bracteococcussp.)、异极藻属(Gomphonema sp.)、渡边藻属(Watanabea sp.)、葡萄藻属(Botryococcussp.)、四片藻属(Tetraselmis sp.)和等鞭金藻属(Isochrysis sp.)。

在产油酵母中，有几个属特别适合生产可转化为多元醇的甘油三酯油，包括但不限于假丝酵母属(Candida sp.)、隐球菌属(Cryptococcus sp.)、德巴利酵母属(Debaromyces sp.)、拟内孢霉属(Endomycopsis sp.)、地霉属(Geotrichum sp.)、生丝毕赤氏酵母属(Hyphopichia sp.)、油脂酵母属(Lipomyces sp.)、毕赤酵母属(Pichia sp.)、红冬孢酵母属(Rodosporidium sp.)、红酵母属(Rhodotorula sp.)、掷孢酵母属(Sporobolomyces sp.)、斯塔莫酵母属(Starmerella sp.)、有孢圆酵母属(Torulasporasp.)、毛孢子菌属(Trichosporon sp.)、海洋嗜杀酵母属(Wickerhamomyces sp.)、耶氏酵母属(Yarrowia sp.)和接合囊酵母属(Zygoascus sp.)。

在产油细菌中，有几种属和种特别适合于生产可转化为多元醇的甘油三酯油，包括但不限于稻栖黄单胞菌(Flavimonas oryzihabitans)、铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)、桑葚状球菌属(Morococcus sp.)、类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)、浑浊红球菌(Rhodococcus opacus)、红串红球菌(Rhodococcus erythropolis)、Streptomyces jeddahensis、苍白杆菌属(Ochrobactrum sp.)、节杆菌属(Arthrobactersp.)、诺卡氏菌属(Nocardia sp.)、分枝杆菌属(Mycobacteria sp.)、戈登氏菌属(Gordonia sp.)、Catenisphaera sp.和迪茨氏菌属(Dietzia sp.)。

产油微生物的生长和微生物油的提取

产油微生物可以在生物反应器或发酵罐中培养。例如，可以在含糖的营养肉汤中培养异养产油微生物。

产油微生物产生微生物油，其包含三酰甘油酯或三酰甘油并且可以存储在细胞的存储体中。通过破坏细胞并分离油可以从微生物获得粗油。WO2008/151149、WO2010/06032、WO2011/150410、WO2012/061647和WO2012/106560各自公开了异养培养和油分离技术。例如，微生物油可以通过提供或培养、干燥和压制细胞而获得。如WO2010/120939(其全部内容通过引用并入本文)中所述，可以对产生的微生物油进行精制、脱色和除臭(RBD)。无需相对于粗油组合物中的其他脂肪酸或甘油三酯进一步富集一种或多种脂肪酸或甘油三酯即可获得微生物油。

微生物油含量

微生物油可以通过其三酰甘油(“TAG”)谱来表征。TAG谱指示各种TAG的相对量，因此指示微生物油中存在的脂肪酸(每个TAG分子均是甘油和三个脂肪酸的三酯)。如本文所公开的，可以将具有包含高水平不饱和脂肪酸并且/或者具有低TAG多样性的TAG谱的微生物油中的脂肪酸氢甲酰化和氢化以产生氢甲酰化的多元醇。

微生物油可具有这样的TAG谱，其包含相对于微生物油中的其他脂肪酸而言高比例的一种或多种不饱和脂肪酸。微生物油可具有包含60％或更多的一种或多种不饱和脂肪酸的TAG谱。

微生物油可具有这样的TAG谱，其包含相对于微生物油中的一种或多种饱和脂肪酸而言高比例的一种或多种不饱和脂肪酸。微生物油可具有包含低TAG多样性(例如，比例如油籽油中更少的TAG物质)的TAG谱。富含TAG或脂肪酸的微生物油可包含较少种类的TAG物质或较少量的不同TAG物质。

衍生自微生物的具有含高纯度/高均匀性/低多样性和高不饱和脂肪酸含量的TAG谱的油特别有利于用于PU生产。高纯油提高产品产率，并减少对所得PU的物理性能产生不利影响的污染物的可能性。高度不饱和的油允许增加在氢甲酰化和氢化过程中形成的伯醇基团的数量，从而在随后的聚合反应中提高官能度、反应性和交联。交联的量和类型可影响所得聚合物的稳定性、耐久性和刚性。

在一些实施方式中，微生物油包含至多九种、至多八种、至多七种、至多六种、至多五种、至多四种、至多三种、至多两种或一种TAG物质，其含量为TAG物质总数的1％或更多。

在一些实施方式中，微生物油包含一种TAG物质，其以总TAG物质的约85％或更多、约86％或更多、约87％或更多、约88％或更多、约89％或更多、约90％或更多、约91％或更多、约92％或更多、约93％或更多、约94％或更多、约95％或更多、约96％或更多、约97％或更多、约98％或更多或约99％或更多的量存在。

在一些实施方式中，微生物油包含两种TAG物质，其以总TAG物质的约85％或更多、约86％或更多、约87％或更多、约88％或更多、约89％或更多、约90％或更多、约91％或更多、约92％或更多、约93％或更多、约94％或更多、约95％或更多、约96％或更多、约97％或更多、约98％或更多或约99％或更多的量存在。

在一些实施方式中，微生物油包含三种TAG物质，其含量为总TAG物质的约85％或更多、约86％或更多、约87％或更多、约88％或更多、约89％或更多、约90％或更多、约91％或更多、约92％或更多、约93％或更多、约94％或更多、约95％或更多、约96％或更多、约97％或更多、约98％或更多，或约99％或更多。

TAG物质的非限制性示例包括OOO、LLL、LnLnLn、LLP、LPL、LnLnP、LnPLn及其任何区域异构体，其中每个O为油精，每个L为亚油精，每个Ln为亚麻精，且每个P为棕榈精。在一些实施方式中，微生物油中的主要TAG物质是OOO、LLL、LnLnLn、LLP、LPL、LnLnP、LnPLn或其任何区域异构体。

在一些实施方式中，微生物油中的主要TAG物质是OOO或三油精。在一些实施方式中，微生物油包含至少约60％、至少约65％、至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％、至少约91％、至少约92％、至少约93％、至少约94％、至少约95％、至少约96％、至少约97％、至少约98％或至少约99％的三油精。

在一些实施方式中，微生物油的脂肪酸谱包含至少约60％、至少约61％、至少约62％、至少约63％、至少约64％、至少约65％、至少约66％、至少约67％、至少约68％、至少约69％、至少约70％、至少约71％、至少约72％、至少约73％、至少约74％、至少约75％、至少约76％、至少约77％、至少约78％、至少约79％、至少约80％、至少约81％、至少约82％、至少约83％、至少约84％、至少约85％、至少约86％、至少约87％、至少约88％、至少约89％、至少约90％、至少约91％、至少约92％、至少约93％、至少约94％、至少约95％、至少约96％、至少约97％、至少约98％或至少约99％的任何一种不饱和脂肪酸物质或不饱和脂肪酸物质的组合。

不饱和脂肪酸物质的非限制性示例包括16:1脂肪酸、16:2脂肪酸、16:3脂肪酸、18:1脂肪酸、18:2脂肪酸、18:3脂肪酸、18:4脂肪酸、20:1脂肪酸、20:2脂肪酸、20:3脂肪酸、22:1脂肪酸、22:2脂肪酸、22:3脂肪酸、24:1脂肪酸、24:2脂肪酸和24:3脂肪酸。

在一些实施方式中，本文所述的油的脂肪酸谱包含至多约1％、至多约2％、至多约3％、至多约4％、至多约5％、至多约6％、至多约7％、至多约8％、至多约9％、至多约10％、至多约11％、至多约12％、至多约13％、至多约14％、至多约15％、至多约16％、至多约17％、至多约18％、至多约19％、至多约20％、至多约21％、至多约22％、至多约23％、至多约24％、至多约25％、至多约26％、至多约27％、至多约28％、至多约29％、至多约30％、至多约31％、至多约32％、至多约33％、至多约34％或至多约35％的任何一种饱和脂肪酸物质或饱和脂肪酸物质的组合。饱和脂肪酸物质的非限制性示例包括16:0脂肪酸、18:0脂肪酸、20:0脂肪酸、22:0脂肪酸、22:0脂肪酸或24:0脂肪酸。

在一些实施方式中，本文所述的油的脂肪酸谱包含约60％、约61％、约62％、约63％、约64％、约65％、约66％、约67％、约68％、约69％、约70％、至少约71％、约72％、约73％、约74％、约75％、约76％、约77％、约78％、约79％、约80％、约81％、约82％、约83％、约84％、约85％、约86％、约87％、约88％、约89％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％或约99％的任何一种不饱和脂肪酸物质或不饱和脂肪酸物质的组合。不饱和脂肪酸物质的非限制性示例包括16:1脂肪酸、16:2脂肪酸、16:3脂肪酸、18:1脂肪酸、18:2脂肪酸、18:3脂肪酸、18:4脂肪酸、20:1脂肪酸、20:2脂肪酸、20:3脂肪酸、22:1脂肪酸、22:2脂肪酸、22:3脂肪酸、24:1脂肪酸、24:2脂肪酸和24:3脂肪酸。

在一些实施方式中，本文所述的油的脂肪酸谱包含至少约60％、至少约61％、至少约62％、至少约63％、至少约64％、至少约65％、至少约66％、至少约67％、至少约68％、至少约69％、至少约70％、至少约71％、至少约72％、至少约73％、至少约74％、至少约75％、至少约76％、至少约77％、至少约78％、至少约79％、至少约80％、至少约81％、至少约82％、至少约83％、至少约84％、至少约85％、至少约86％、至少约87％、至少约88％、至少约89％、至少约90％、至少约91％、至少约92％、至少约93％、至少约94％、至少约95％、至少约96％、至少约97％、至少约98％或至少约99％的任何一种不饱和脂肪酸物质或不饱和脂肪酸物质组合。

在一些实施方式中，本文所述的油的脂肪酸谱包含约60％、约61％、约62％、约63％、约64％、约65％、约66％、约67％、约68％、约69％、约70％、约71％、约72％、约73％、约74％、约75％、约76％、约77％、约78％、约79％、约80％、约81％、约82％、约83％、约84％、约85％、约86％、约87％、约88％、约89％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％或约99％的任何一种不饱和脂肪酸物质或不饱和脂肪酸物质组合。

不饱和脂肪酸物质的非限制性示例包括在表1中列出的那些。

表1

在一些实施方式中，本文所述的微生物油的脂肪酸谱包含至少约60％、至少约61％、至少约62％、至少约63％、至少约64％、至少约65％、至少约66％、至少约67％、至少约68％、至少约69％、至少约70％、至少约71％、至少约72％、至少约73％、至少约74％、至少约75％、至少约76％、至少约77％、至少约78％、至少约79％、至少约80％、至少约81％、至少约82％、至少约83％、至少约84％、至少约85％、至少约86％、至少约87％、至少约88％、至少约89％、至少约90％、至少约91％、至少约92％、至少约93％、至少约94％、至少约95％、至少约96％、至少约97％、至少约98％或至少约99％的18:1脂肪酸。

在一些实施方式中，本文所述的微生物油的脂肪酸谱包含约60％、约61％、约62％、约63％、约64％、约65％、约66％、约67％、约68％、约69％、约70％、约71％、约72％、约73％、约74％、约75％、约76％、约77％、约78％、约79％、约80％、约81％、约82％、约83％、约84％、约85％、约86％、约87％、约88％、约89％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％或约99％的18:1脂肪酸。

在一些实施方式中，本文所述的微生物油的脂肪酸谱包含至少约60％、至少约61％、至少约62％、至少约63％、至少约64％、至少约65％、至少约66％、至少约67％、至少约68％、至少约69％、至少约70％、至少约71％、至少约72％、至少约73％、至少约74％、至少约75％、至少约76％、至少约77％、至少约78％、至少约79％、至少约80％、至少约81％、至少约82％、至少约83％、至少约84％、至少约85％、至少约86％、至少约87％、至少约88％、至少约89％、至少约90％、至少约91％、至少约92％、至少约93％、至少约94％、至少约95％、至少约96％、至少约97％、至少约98％或至少约99％的油酸。

在一些实施方式中，本文所述的微生物油的脂肪酸谱包含约60％、约61％、约62％、约63％、约64％、约65％、约66％、约67％、约68％、约69％、约70％、约71％、约72％、约73％、约74％、约75％、约76％、约77％、约78％、约79％、约80％、约81％、约82％、约83％、约84％、约85％、约86％、约87％、约88％、约89％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％或约99％的油酸或油酸酯。

在一些实施方式中，本文所述的微生物油的脂肪酸谱包含至多约1％、至多约2％、至多约3％、至多约4％、至多约5％、至多约6％、至多约7％、至多约8％、至多约9％、至多约10％、至多约11％、至少约12％、至多约13％、至多约14％、至多约15％、至多约16％、至多约17％、至多约18％、至多约19％、至多约20％、至多约21％、至多约22％、至多约23％、至多约24％、至多约25％、至多约26％、至多约27％、至多约28％、至多约29％、至多约30％、至多约31％、至多约32％、至多约33％、至多约34％或至多约35％的选自16:0脂肪酸、18:0脂肪酸、20:0脂肪酸、22:0脂肪酸和24:0脂肪酸的任何一种饱和脂肪酸物质或饱和脂肪酸物质的组合。

在一些实施方式中，微生物油包含60％或更多的18:1脂肪酸和30％或更少的一种或多种饱和脂肪酸。在一些实施方式中，微生物油包含至少85％的油酸酯和至多5％的亚油酸酯。

在一些实施方式中，微生物油包含60％或更多的18:1脂肪酸、30％或更少的一种或多种饱和脂肪酸和余量的至少一种不饱和脂肪酸。在一些实施方式中，微生物油包含至少85％的油酸酯、至多5％的亚油酸酯和至多1.8％的棕榈酸酯。

在一些实施方式中，微生物油包含至少60％的18:1脂肪酸和至多15％的一种或多种选自16:1脂肪酸、18:2脂肪酸、18:3脂肪酸及其任何组合的其他不饱和脂肪酸。

在一些实施方式中，微生物油包含至少60％的18:1脂肪酸、至多10％的18:2脂肪酸和至多20％的16:0脂肪酸。

在一些实施方式中，微生物油包含至少70％的18:1脂肪酸、至多8％的18:2脂肪酸和至多12％的16:0脂肪酸。

在一些实施方式中，微生物油包含至少80％的18:1脂肪酸、至多8％的18:2脂肪酸和至多5％的16:0脂肪酸。

在一些实施方式中，微生物油具有88g I₂/100g的碘值。

材料测试

本文所述的PU泡沫可以通过它们的物理特性来表征，包括例如密度、强度和比强度。比强度是基于密度和强度度量。

例如，材料的强度可以通过抗压强度、作为挠度(例如，在10％挠度、在50％挠度等)函数的抗压强度、比抗压强度、抗拉强度、比抗拉强度、断裂应变、断裂应力、断裂比强度、屈服强度或屈服比强度。

可以使用各种测试方法评估材料及其复合材料的物理特性，包括但不限于三点弯曲挠曲测试(例如，ASTM D790)和抗压强度测试(例如，ASTM D3574)。在图7中，小图A示出了材料(例如，木梁)的三点弯曲挠曲测试的示意图。当对材料进行三点弯曲测试时，施加载荷会对材料施加一系列力矢量，包括冲击部位的压缩、沿中性轴的剪切和载荷部位对面的张力。在图7中，小图B示出了本文所述的泡沫-木材复合材料的三点弯曲挠曲测试的示意图。在此示例中，将载荷施加到与泡沫和木材组件的分层方向正交的表面上。

PU泡沫

在一个方面，本文所述的PU泡沫的密度可为约200kg/m³或更小、约190kg/m³或更小、约180kg/m³或更小、约170kg/m³或更小、约160kg/m³或更小或者约150kg/m³或更小。在一些实施方式中，PU泡沫的密度为约50kg/m³至约200kg/m³、约90kg/m³至约170kg/m³、约100kg/m³至约160kg/m³，或约100kg/m³至约150kg/m³。例如，PU泡沫的密度为约200kg/m³、约190kg/m³、约180kg/m³、约170kg/m³、约160kg/m³、约150kg/m³、约140kg/m³、约130kg/m³、约120kg/m³、约110kg/m³、约100kg/m³、约90kg/m³、约80kg/m³、约70kg/m³、约60kg/m³或约50kg/m³。

在一方面，本文所述的PU泡沫在10％挠度时的抗压强度可为约500kPa或更大、约600kPa或更大、约700kPa或更大、约800kPa或更大、约900kPa或更大、约1000kPa或更大、约1100kPa或更大、约1200kPa或更大、约1300kPa或更大、约1400kPa或更大、约1500kPa或更大、约1600kPa或更大、约1700kPa或更大、约1800kPa或更大、约1900kPa或更大，或者约2000kPa或更大。在一些实施方式中，PU泡沫在10％挠度时的抗压强度为约500kPa至约2000kPa、约500kPa至约1000kPa，或约1000kPa至约2000kPa。例如，PU泡沫在50％挠度时的抗压强度为约500kPa、约600kPa、约700kPa、约800kPa、约900kPa、约1000kPa、约1100kPa、约1200kPa、约1300kPa、约1400kPa、约1500kPa、约1600kPa、约1700kPa、约1800kPa、约1900kPa或约2000kPa。

在一个方面，本文所述的PU泡沫在10％挠度时的比强度可为约5kPa/kg·m³或更大、约6kPa/kg·m³或更大、约7kPa/kg·m³或更大、约8k Pa/kg·m³或更大、约9kPa/kg·m³或更大、约10kPa/kg·m³或更大、约11kPa/kg·m³或更大、约12kPa/kg·m³或更大、约13kPa/kg·m³或更大、约14kPa/kg·m³或更大、约15kPa/kg·m³或更大、约16kPa/kg·m³或更大、约17kPa/kg·m³或更大、约18kPa/kg·m³或更大、约19kPa/kg·m³或更大，或者约20kPa/kg·m³或更大。在一些实施方式中，PU泡沫在10％挠度时的比强度为约5kPa/kg·m³至约20kPa/kg·m³、约5kPa/kg·m³至约15kPa/kg·m³、约5kPa/kg·m³至约10kPa/kg·m³、约10kPa/kg·m³至约15kPa/kg·m³，或约8kPa/kg·m³至约15kPa/kg·m³。例如，PU泡沫在10％挠度时的比强度为约5kPa/kg·m³、约6kPa/kg·m³、约7kPa/kg·m³、约8kPa/kg·m³、约9kPa/kg·m³、约10kPa/kg·m³、约11kPa/kg·m³、约12kPa/kg·m³、约13kPa/kg·m³、约14kPa/kg·m³、约15kPa/kg·m³、约16kPa/kg·m³、约17kPa/kg·m³、约18kPa/kg·m³、约19kPa/kg·m³或约20kPa/kg·m³。

在一方面，本文所述的PU泡沫在50％挠度时的抗压强度可为约500kPa或更大、约600kPa或更大、约700kPa或更大、约800kPa或更大、约900kPa或更大、约1000kPa或更大、约1100kPa或更大、约1200kPa或更大、约1300kPa或更大、约1400kPa或更大、约1500kPa或更大、约1600kPa或更大、约1700kPa或更大、约1800kPa或更大、约1900kPa或更大，或者约2000kPa或更大。在一些实施方式中，PU泡沫在50％挠度时的抗压强度为约500kPa至约2000kPa、约500kPa至约1000kPa，或约1000kPa至约2000kPa。例如，PU泡沫在50％挠度时的抗压强度为约500kPa、约600kPa、约700kPa、约800kPa、约900kPa、约1000kPa、约1100kPa、约1200kPa、约1300kPa、约1400kPa、约1500kPa、约1600kPa、约1700kPa、约1800kPa、约1900kPa或约2000kPa。

在一个方面，本文所述的PU泡沫在50％挠度时的比强度可为约5kPa/kg·m³或更大、约6kPa/kg·m³或更大、约7kPa/kg·m³或更大、约8kPa/kg·m³或更大、约9kPa/kg·m³或更大、约10kPa/kg·m³或更大、约11kPa/kg·m³或更大、约12kPa/kg·m³或更大、约13kPa/kg·m³或更大、约14kPa/kg·m³或更大、约15kPa/kg·m³或更大、约16kPa/kg·m³或更大、约17kPa/kg·m³或更大、约18kPa/kg·m³或更大、约19kPa/kg·m³或更大，或者约20kPa/kg·m³或更大。在一些实施方式中，PU泡沫在50％挠度时的比强度为约5kPa/kg·m³至约20kPa/kg·m³、约5kPa/kg·m³至约15kPa/kg·m³、约5kPa/kg·m³至约10kPa/kg·m³、约10kPa/kg·m³至约15kPa/kg·m³，或约8kPa/kg·m³至约15kPa/kg·m³。例如，PU泡沫在50％挠度时的比强度为约5kPa/kg·m³、约6kPa/kg·m³、约7kPa/kg·m³、约8kPa/kg·m³、约9kPa/kg·m³、约10kPa/kg·m³、约11kPa/kg·m³、约12kPa/kg·m³、约13kPa/kg·m³、约14kPa/kg·m³、约15kPa/kg·m³、约16kPa/kg·m³、约17kPa/kg·m³、约18kPa/kg·m³、约19kPa/kg·m³或约20kPa/kg·m³。

木材

在一个方面，本文所述的木材物质的密度可为约700kg/m³或更小、约600kg/m³或更小、约500kg/m³或更小、约400kg/m³或更小、约300kg/m³或更小，或者约200kg/m³或更小。在一些实施方式中，木材物质的密度为约100kg/m³至约1000kg/m³、约100kg/m³至约700kg/m³、约100kg/m³至约600kg/m³、约100kg/m³至约500kg/m³、约200kg/m³至约500kg/m³、约100kg/m³至约200kg/m³、约200kg/m³至约300kg/m³、约300kg/m³至约400kg/m³、约400kg/m³至约500kg/m³、约500kg/m³至约600kg/m³，或约600kg/m³至约700kg/m³。例如，木材物质的密度为约100kg/m³、约110kg/m³、约120kg/m³、约130kg/m³、约140kg/m³、约150kg/m³、约160kg/m³、约170kg/m³、约180kg/m³、约190kg/m³、约200kg/m³、约210kg/m³、约220kg/m³、约230kg/m³、约240kg/m³、约250kg/m³、约260kg/m³、约270kg/m³、约280kg/m³、约290kg/m³、约300kg/m³、约310kg/m³、约320kg/m³、约330kg/m³、约340kg/m³、约350kg/m³、约360kg/m³、约370kg/m³、约380kg/m³、约390kg/m³、约400kg/m³、约410kg/m³、约420kg/m³、约430kg/m³、约440kg/m³、约450kg/m³、约460kg/m³、约470kg/m³、约480kg/m³、约490kg/m³、约500kg/m³、约510kg/m³、约520kg/m³、约530kg/m³、约540kg/m³、约550kg/m³、约560kg/m³、约570kg/m³、约580kg/m³、约590kg/m³、约600kg/m³、约610kg/m³、约620kg/m³、约630kg/m³、约640kg/m³、约650kg/m³、约660kg/m³、约670kg/m³、约680kg/m³、约690kg/m³或约700kg/m³。

在一个方面，本文所述的木材物质可具有约1％或更多、约2％或更多、约3％或更多、约4％或更多，或者约5％或更多的断裂应变。在一些实施方式中，木材物质具有约1％至约5％、约1％至约3％，或约1％至约2％的断裂应变。例如，木材物质具有约1％、约1.1％、约1.2％、约1.3％、约1.4％、约1.5％、约1.6％、约1.7％、约1.8％、约1.9％、约2％、约2.1％、约2.2％、约2.3％、约2.4％、约2.5％、约2.6％、约2.7％、约2.8％、约2.9％、约3％、约3.1％、约3.2％、约3.3％、约3.4％、约3.5％、约3.6％、约3.7％、约3.8％、约3.9％、约4％、约4.1％、约4.2％、约4.3％、约4.4％、约4.5％、约4.6％、约4.7％、约4.8％、约4.9％或约5％的断裂应变。

在一个方面，本文所述的木材物质可具有约100MPa或更大、约200MPa或更大、约300MPa或更大、约400MPa或更大、约500MPa或更大、约600MPa或更大、约700MPa或更大、约800MPa或更大、约900MPa或更大、约1000MPa或更大、约1100MPa或更大、约1200MPa或更大、约1300MPa或更大、约1400MPa或更大、约1500MPa或更大、约1600MPa或更大、约1700MPa或更大、约1800MPa或更大、约1900MPa或更大、约2000MPa或更大的断裂应力。在一些实施方式中，木材物质具有约100MPa至约2000MPa、约100MPa至约1500MPa、约100MPa至约1000MPa、约100MPa至约500MPa、约500MPa至约1000MPa，或约200MPa至约1000MPa的断裂应力。例如，木材物质具有约100MPa、约200MPa、约300MPa、约400MPa、约500MPa、约600MPa、约700MPa、约800MPa、约900MPa、约1000MPa、约1100MPa、约1200MPa、约1300MPa、约1400MPa、约1500MPa、约1600MPa、约1700MPa、约1800MPa、约1900MPa或约2000MPa的断裂应力。

在一个方面，本文所述的木材物质可具有约0.1MPa/kg·m³或更大、约0.2MPa/kg·m³或更大、约0.3MPa/kg·m³或更大、约0.4MPa/kg·m³或更大、约0.5MPa/kg·m³或更大、约0.6MPa/kg·m³或更大、约0.7MPa/kg·m³或更大、约0.8MPa/kg·m³或更大、约0.9MPa/kg·m³或更大、约1MPa/kg·m³或更大、约1.1MPa/kg·m³或更大、约1.2MPa/kg·m³或更大、约1.3MPa/kg·m³或更大、约1.4MPa/kg·m³或更大、约1.5MPa/kg·m³或更大、约1.6MPa/kg·m³或更大、约1.7MPa/kg·m³或更大、约1.8MPa/kg·m³或更大、约1.9MPa/kg·m³或更大，或者约2MPa/kg·m³或更大的断裂比强度。在一些实施方式中，木材物质具有约0.5MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³、约0.5MPa/kg·m³至约1MPa/kg·m³，或约1MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³的断裂比强度。例如，木材物质具有约0.1MPa/kg·m³、约0.2MPa/kg·m³、约0.3MPa/kg·m³、约0.4MPa/kg·m³、约0.5MPa/kg·m³、约0.6MPa/kg·m³、约0.7MPa/kg·m³、约0.8MPa/kg·m³、约0.9MPa/kg·m³、约1MPa/kg·m³、约1.1MPa/kg·m³、约1.2MPa/kg·m³、约1.3MPa/kg·m³、约1.4MPa/kg·m³、约1.5MPa/kg·m³、约1.6MPa/kg·m³、约1.7MPa/kg·m³、约1.8MPa/kg·m³、约1.9MPa/kg·m³或约2MPa/kg·m³的断裂比强度。

泡沫-木材复合材料

泡沫-木材复合材料可以通过层压PU泡沫和本文所述的一种或多种木材来生产。这些得到的复合材料可以通过它们的物理特性来表征，包括例如堆积密度、强度和比强度。在泡沫-木材复合材料的构造中，希望通过基于物理特性和相应组分的量来调整组分类型来获得坚固而轻质的复合材料。例如，在常见的木材类型中，泡桐的密度非常低，但比强度低。相反，白杨表现出高密度和高比强度。因此，改变一种或多种木材或一种或多种泡沫类型的组合可以实现高强度和低重量的优化平衡，例如，作为比强度的量度。

在一方面，本文所述的泡沫-木材复合材料可具有约400kg/m³或更小、约350kg/m³或更小、约200kg/m³或更小、约250kg/m³或更小、约200kg/m³或更小、约150kg/m³或更小，或者约100kg/m³或更小的堆积密度。在一些实施方式中，泡沫-木材复合材料具有约100kg/m³至约400kg/m³、约200kg/m³至约400kg/m³、约250kg/m³至约400kg/m³、约250kg/m³至约350kg/m³，或约200kg/m³至约300kg/m³的堆积密度。例如，泡沫-木材复合材料具有约200kg/m³、约210kg/m³、约220kg/m³、约230kg/m³、约240kg/m³、约250kg/m³、约260kg/m³、约270kg/m³、约280kg/m³、约290kg/m³、约300kg/m³、约310kg/m³、约320kg/m³、约330kg/m³、约340kg/m³、约350kg/m³、约360kg/m³、约370kg/m³、约380kg/m³、约390kg/m³或约400kg/m³的堆积密度。

在一方面，本文所述的泡沫-木材复合材料可具有约100MPa或更大、约200MPa或更大、约300MPa或更大、约400MPa或更大，或者约500MPa或更大的屈服应力。在一些实施方式中，泡沫-木材复合材料具有约100MPa至约500MPa、约150MPa至约500MPa、约100MPa至约200MPa、约200MPa至约300MPa、约200MPa至约450MPa、约300MPa至约400MPa，或约400MPa至约500MPa的屈服应力。例如，泡沫-木材复合材料具有约100MPa、约150MPa、约200MPa、约250MPa、约300MPa、约350MPa、约400MPa、约450MPa或约500MPa的屈服应力。

在一方面，本文所述的泡沫-木材复合材料可具有约0.1MPa/kg·m³或更大、约0.2MPa/kg·m³或更大、约0.3MPa/kg·m³或更大、约0.4MPa/kg·m³或更大、约0.5MPa/kg·m³或更大、约0.6MPa/kg·m³或更大、约0.7MPa/kg·m³或更大、约0.8MPa/kg·m³或更大、约0.9MPa/kg·m³或更大、约1MPa/kg·m³或更大、约1.1MPa/kg·m³或更大、约1.2MPa/kg·m³或更大、约1.3MPa/kg·m³或更大、约1.4MPa/kg·m³或更大、约1.5MPa/kg·m³或更大、约1.6MPa/kg·m³或更大、约1.7MPa/kg·m³或更大、约1.8MPa/kg·m³或更大、约1.9MPa/kg·m³或更大，或者约2MPa/kg·m³或更大的屈服比强度。在一些实施方式中，泡沫-木材复合材料具有约0.5MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³、约0.5MPa/kg·m³至约1MPa/kg·m³、约0.5MPa/kg·m³至约1.5MPa/kg·m³、约0.9MPa/kg·m³至约1.5MPa/kg·m³，或约1MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³的屈服比强度。例如，泡沫-木材复合材料具有约0.1MPa/kg·m³、约0.2MPa/kg·m³、约0.3MPa/kg·m³、约0.4MPa/kg·m³、约0.5MPa/kg·m³、约0.6MPa/kg·m³、约0.7MPa/kg·m³、约0.8MPa/kg·m³、约0.9MPa/kg·m³、约1MPa/kg·m³、约1.1MPa/kg·m³、约1.2MPa/kg·m³、约1.3MPa/kg·m³、约1.4MPa/kg·m³、约1.5MPa/kg·m³、约1.6MPa/kg·m³、约1.7MPa/kg·m³、约1.8MPa/kg·m³、约1.9MPa/kg·m³或约2MPa/kg·m³的屈服比强度。

在一些实施方式中，本文所述的泡沫-木材复合材料可具有约200kg/m³至约400kg/m³的堆积密度、约150MPa至约500MPa的屈服应力、约0.5MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³的屈服比强度或其任何组合。

在一个方面，本文所述的泡沫-木材复合材料包含密度为约100kg/m³至约160kg/m³的泡沫，和一种或多种密度为约400kg/m³至约500kg/m³的木材，其中泡沫-木材复合材料具有约0.5MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³的屈服比强度。

在一个方面，本文所述的泡沫-木材复合材料包含密度为约100kg/m³至约160kg/m³的泡沫，和一种或多种密度为约200kg/m³至约300kg/m³的木材，其中泡沫-木材复合材料具有约0.5MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³的屈服比强度。

在一个方面，本文所述的泡沫-木材复合材料包含密度为约100kg/m³至约160kg/m³的泡沫，密度为约400kg/m³至约500kg/m³的第一种木材，和密度为约200kg/m³至约300kg/m³的第二种木材，其中泡沫-木材复合材料具有约0.5MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³的屈服比强度。

实施例

实施例1.由衍生自微生物油的PU组成的示例滑雪板。

基于设计者的需要和滑雪板的具体应用，滑雪板可以设计成具有多种外形、轮廓、形状和尺寸。

在图1中，小图A示出了具有示例藻类PU复合芯的示例滑雪板的横截面图。顶片(a)是类塑料材料，包括但不限于热塑性塑料、PU、ABS、TPU/ABS共聚物、高分子量聚乙烯、尼龙和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。在顶片a下方是一层或多层玻璃纤维或其他纤维材料，诸如植物或动物衍生的纤维(b)。纤维类型包括例如亚麻、大麻和羊毛。下面的芯复合层是藻类PU木材复合材料(c和d)，其两侧是两个侧壁(h)。复合芯由一层或多层附加的玻璃纤维或其他纤维材料层支撑。基层或底层(e)由聚乙烯组成。基层还包括金属边缘(g)。弹性材料层(f)位于金属边缘的顶部，用于抑制金属产生的振动。弹性材料可以由橡胶或氯丁橡胶组成。

在图1中，小图B示出了示例藻类PU复合芯的俯视图。复合芯由交替的藻类衍生的PU和木材的层组成，其配置和尺寸可以变化。可以优化复合材料的配置和尺寸以赋予成品特定的结构和功能特性。示例尺寸以厘米(cm)显示。

在图1中，小图C示出了图1中的小图B的横截面图。在此示例中，木材和藻类PU泡沫芯被研磨至16mm(1.6cm)的高度。木条的宽度为25-30mm(2.5-3cm)，取决于它们的精确位置，而藻类PU泡沫条的宽度为15mm(1.5cm)。示例尺寸以厘米(cm)显示。使用的木材或藻类泡沫材料的特定方向和几何形状可以根据人们试图实现的所需性能特性进行优化。

示例复合材料包括七个层压层：两个藻类PU层(a)，然后是木材层(b)，然后是PU芯(a')，第二木材层和两个附加PU层。每个层纵向固定在一起。

在图1中，小图D示出了示例藻类PU复合芯轮廓。

在图1中，小图E示出了覆盖在木材-藻类PU芯上的轮廓(俯视图)。

同样，在图1中，小图F示出了藻类PU复合芯轮廓的第二示例。

在图1中，小图G示出了覆盖在木材-藻类PU芯上的轮廓(俯视图)。

在图1中，小图H示出了图1中的小图E和G所示的木材-藻类PU泡沫芯的剖面图。

在图1中，小图I示出了滑雪板的理想化轮廓和俯视图，用虚线箭头指示图1中的小图A以剖视图示出的组装滑雪板的尖端、腰部和尾部区域。

在图1中，小图J示出了滑雪板的横截面组成，包括在尖端、腰部和尾部的藻类芯复合材料。示例尺寸以毫米(mm)显示。顶层由塑料/热塑性塑料(a)的顶片组成，然后是两层玻璃纤维(b)。底层由玻璃纤维层组成，然后是底片。底片由聚乙烯组成，两侧各有由金属和弹性材料组成的边缘。每个弹性体/金属边缘组件的宽度为2.5mm。

尖端具有7mm的高度和136mm的底部宽度，所述底部宽度包括宽度为135mm的七层复合芯和两个宽度为0.5mm的侧壁。腰部具有16mm的高度。腰部具有110mm的底部宽度，其包括宽度为105mm的七层复合芯和两个宽度为2.5mm的侧壁。尾部具有7mm的高度。尾部具有136mm的底部宽度，其包括宽度为135mm的七层复合芯和两个宽度为0.5mm的侧壁。

实施例2.由微生物衍生的PU组成的示例滑雪板与平均竞争滑雪板的比较。

图4示出了本文所述的示例滑雪板与具有相同尺寸的平均竞争滑雪板的功能比较。在图4中，小图A示出了由藻类衍生的PU复合材料组成的示例滑雪板(示例滑雪板1)与竞争滑雪板(竞争者)的质量(重量)比较。示例滑雪板1比竞争滑雪板轻约250克。在图4中，小图B示出了示例滑雪板与竞争者的平均弯曲重量比比较。示例滑雪板1的平均弯曲重量比为0.156kPa/g，而竞争滑雪板的平均弯曲重量比为0.133kPa/g。在图4中，小图C示出了示例滑雪板与竞争者的平均弯曲重量比比较。示例滑雪板1的平均抗扭强度重量比为0.063kPa/g，而竞争滑雪板的平均抗扭强度重量比为0.056kPa/g。

图5示出了本文所述的示例滑雪板与具有相同尺寸的平均竞争滑雪板的功能比较。尽管比竞争滑雪板轻约250克，但示例滑雪板1表现出与竞争滑雪板相似的弯曲和相似的扭转刚度特性。

实施例3.PU泡沫组合物及其表征。

使用如表2中详述的组分及其相对重量由藻类多元醇制备四种PU泡沫组合物。藻类多元醇由环氧化乙醇开环高油酸藻油(>88％C18:1、OH#149、EW 376)制备。G30-650多元醇(丙氧基化形式的甘油；甘油引发；OH#650；EW 86；MW 260；官能度3.0；粘度880cps@25℃；比重@25℃1.09)、M(粗制、聚合MDI、官能度2.7、％NCO 31.2％、EW135)和ZF-20(双-(2-二甲基氨基乙基)醚；粘度，cp@20℃<4；密度，g/ml 20/20℃0.85)来自甘油和33-LV催化剂(MW 112.17g/mol)来自SigmaChemical Co.。8840催化剂(9.5-10.5％铋；比重@25℃1.05-1.25；粘度@25℃300Pse)，来自Shepherd Chemical。B 8871(聚醚改性的聚硅氧烷共聚物；粘度@25℃750±100mPas；密度@25℃1.02±0.02)来自

表2

泡沫按照如下制备。在充分混合B侧化学品后，加入A侧化学品。将所有组分剧烈混合，然后倒入预热(60℃)的方形模具中，用脱模剂进行预处理，配置一个直径为6.4mm、尺寸为152mm(L)×152mm(W)×56mm(D)的中央排气口。让泡沫固化1小时，然后移除产生的泡沫块。如图8-图10所示，每种泡沫(LS-1、LS-2、LS-3和LS-4)的密度、抗压强度(作为在10％或50％变形的函数)和比强度(在10％或50％变形)分别被表征。泡沫的这些性能总结在表3中。商业PU泡沫(Divinycell H80，一种PVC，聚脲-聚酰胺聚合物；商业PU)用作参考标准。

表3

除了评估浇注泡沫制剂的物理性质外，还评估了泡沫在其作为木材-泡沫复合材料的一部分的最终用途的背景下的物理性质。如图6所示制备木材-泡沫复合叠层。准备泡沫板并将其切成各种宽度(例如，20、15或10mm)。同样，准备木板并将其切成各种宽度，然后与泡沫板结合。在某些情况下，使用了一种或多种木材。木材泡沫复合材料通过使用PU基粘合剂对材料进行层压来制备。在复合叠层被层压和固化后，制备各种厚度的试样用于后续材料测试。

实施例4.PU泡沫-木材复合组合物及其表征。

用于产生试样的木材物质的选择也是木材-泡沫复合材料的优化所依赖的重要领域。木材物质已经进化到能够抵抗平行于木材纹理的压缩(例如，树木表现出巨大的弯曲和恢复能力，即使在飓风强风中也是如此)。因此，用于构造的木材在用作简单的梁时显示出巨大的价值。在图7中，小图A示出了经受三点弯曲测试的材料(例如，木梁)。负载的应用会对材料施加一系列力矢量，包括冲击部位的压缩、沿中性轴的剪切以及负载部位对面的张力。在图7中，小图B示出了经受三点弯曲测试的木材-泡沫试样(如图6所示制备)。表4总结了各种木材类型的物理特性。当经受如图7中的小图A所示的三点弯曲挠曲测试时，木材物质显示出宽范围的比强度。

表4

如图6所示，试样由两个PU泡沫板(LS-1、LS-2、LS-3和LS-4中的任意一个，每一个宽度为15mm)与三个白杨木板(每一个宽度为15mm)交替层压的复合叠层制备而成，白杨木为中心纵梁，如图11所示(从上到下：LS-1、LS-2、LS-3和LS-4)。然后锯切所得的木材-泡沫层压体，使得试样具有4mm外白杨纵梁、15mm内泡沫带和15mm中心白杨纵梁。这些试样的厚度为6.2mm。如图7中的小图B和根据ASTM D790所示，通过三点弯曲挠曲测试来表征试样的比强度。试样的比强度总结在图12中。LS-1和LS-3试样的比强度最高。

如图6所示，试样由两个PU泡沫板(LS-1、LS-2、LS-3和LS-4中的任意一个，每一个宽度为15mm)与两个泡桐木板(每一个宽度为15mm)和一个白杨木板(宽度为15mm)交替层压的复合叠层制备而成，白杨为中心纵梁，如图13所示(从上到下：LS-1、LS-2、LS-3和LS-4)。然后锯切所得的木材-泡沫层压体，使得试样具有4mm外泡桐纵梁、15mm内泡沫条和15mm中心白杨纵梁。这些试样的厚度为6.2mm。如图7中的小图B和根据ASTM D790所示，通过三点弯曲挠曲测试来表征试样的比强度。试样的比强度总结在图14中。LS-3试样的比强度最高。

如图6所示，PU泡沫板再次层压到白杨和泡桐木板上，除了这一次，中心白杨纵梁的宽度为10mm，如图15所示(从上到下：LS-1、LS-2、LS-3和LS-4)。然后锯切所得的木材-泡沫层压体，使得试样具有4mm外泡桐纵梁、15mm内泡沫条和10mm中心白杨纵梁。这些试样的厚度为6.2mm。如图7中的小图B和根据ASTM D790所示，通过三点弯曲挠曲测试再次表征试样的比强度。试样的比强度总结在图16中。LS-1和LS-2试样的比强度最高。

为了测试中心木材纵梁的挠曲贡献，用15mm宽的中心纵梁制备试样，该中心纵梁由不同的木材物质(白杨、梣木、竹子、山毛榉、桦木、杨木和硬枫木)组成，两侧为15mm宽的LS-1PU泡沫条，在边缘处带有泡桐木，如图17所示(左边从上到下：LS-1白杨15泡桐、LS-1竹子15泡桐、LS-1桦木15泡桐和LS-1；右边从上到下：LS-1山毛榉15泡桐、LS-1杨木15泡桐、LS-1硬枫木15泡桐和LS-1)。然后锯切所得的木材-泡沫层压体，使得试样具有4mm外泡桐纵梁、15mm内泡沫条和由八种木材中的一种组成的15mm中心纵梁。这些试样的厚度为6.2mm。如图7中的小图B和根据ASTM D790所示，通过三点弯曲挠曲测试再次表征试样的比强度。试样的比强度总结在图18中(从左到右：LS-1白杨15泡桐、LS-1梣木15泡桐、LS-1竹子15泡桐、LS-1桦木15泡桐、LS-1山毛榉15泡桐、LS-1硬枫木15泡桐、LS-1杨木15泡桐和LS-1)。白杨-泡桐试样的比强度最高。

所得的泡沫-木材复合材料的性能总结在表5中。

表5

实施例5.PU泡沫-木材组合物的附着力测试。

进一步评估PU泡沫-木材试样在芯制造期间的粘合失效。试样包括使用商业木胶(包含聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇和丙二醇的)或PU基胶(Gorilla其包含40-70％基于MDI的多异氰酸酯预聚物、10-30％聚合二苯甲烷二异氰酸酯、15-20％和二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、1-5％混合异构体)层压到泡桐木条上的PU泡沫条。如图19所示，木胶导致泡沫与木材之间的粘合线断裂，从而表明粘合失败(左)。当用PU基粘合剂代替木胶时，在远离粘合线的地方发生断裂，从而减轻粘合失败(右)。

尽管已经在本文中示出和描述了本发明的优选实施方式，但是对于本领域技术人员而言显而易见的是，这些实施方式仅以示例的方式提供。在不背离本发明的情况下，本领域技术人员可以想到多种变化、改变和替换。应理解。在实践本发明时，可以采用本文所述的本发明的实施方式的各种替代方案。意图是，以下权利要求限定本发明的范围，并且这些权利要求及其等同物的范围内的方法和结构被覆盖在本发明的范围内。

实施方式

实施方式1.一种组合物，包含：聚氨酯泡沫，和一种或多种木材，其中所述聚氨酯泡沫层压到所述一种或多种木材上，其中所述组合物的屈服比强度为约0.5MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³。

实施方式2.根据实施方式1所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫的密度为约90kg/m³至约170kg/m³。

实施方式3.根据实施方式1或2所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫在10％挠度下的抗压强度为约500kPa至约2000kPa。

实施方式4.根据实施方式1或2所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫在10％挠度下的抗压强度为约1000kPa至约2000kPa。

实施方式5.根据实施方式1-4中任一项所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫在10％挠度下的比强度为约5kPa/kg·m³至约20kPa/kg·m³。

实施方式6.根据实施方式1-4中任一项所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫在10％挠度下的比强度为约10kPa/kg·m³至约15kPa/kg·m³。

实施方式7.根据实施方式1-6中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材的密度为约100kg/m³至约600kg/m³。

实施方式8.根据实施方式1-6中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材的密度为约200kg/m³至约500kg/m³。

实施方式9.根据实施方式1-8中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材的断裂应变为约1％至约5％。

实施方式10.根据实施方式1-8中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材的断裂应变为约1％至约3％。

实施方式11.根据实施方式1-10中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材的断裂应力为约100MPa至约1500MPa。

实施方式12.根据实施方式1-10中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材的断裂应力为约200MPa至约1000MPa。

实施方式13.根据实施方式1-12中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材的断裂比强度为约0.5MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³。

实施方式14.根据实施方式1-12中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材的断裂比强度为约1MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³。

实施方式15.根据实施方式1-14中任一项所述的组合物，其中所述组合物的堆积密度为约200kg/m³至约400kg/m³。

实施方式16.根据实施方式1-14中任一项所述的组合物，其中所述组合物的堆积密度为约250kg/m³至约400kg/m³。

实施方式17.根据实施方式1-16中任一项所述的组合物，其中所述组合物的屈服应力为约150MPa至约500MPa。

实施方式18.根据实施方式1-16中任一项所述的组合物，其中所述组合物的屈服应力为约200MPa至约450MPa。

实施方式19.根据实施方式1-18中任一项所述的组合物，其中所述组合物的屈服比强度为约0.5MPa/kg·m³至约1.5MPa/kg·m³。

实施方式20.根据实施方式1-18中任一项所述的组合物，其中所述组合物的屈服比强度为约0.9MPa/kg·m³至约1.5MPa/kg·m³。

实施方式21.根据实施方式1所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫的密度为约90kg/m³至约170kg/m³，并且所述一种或多种木材的密度为约100kg/m³至约600kg/m³。

实施方式22.根据实施方式1所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫在10％挠度下的抗压强度为约500kPa至约2000kPa，并且所述一种或多种木材的断裂应变为约1％至约5％。

实施方式23.根据实施方式1所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫在10％挠度下的抗压强度为约500kPa至约2000kPa，并且所述一种或多种木材的断裂应力为约100MPa至约1500MPa。

实施方式24.根据实施方式1所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫在10％挠度下的比强度为约5kPa/kg·m³至约20kPa/kg·m³，并且所述一种或多种木材的断裂比强度为约0.5MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³。

实施方式25.根据实施方式1所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫的密度为约90kg/m³至约170kg/m³，并且所述组合物的堆积密度为约200kg/m³至约400kg/m³。

实施方式26.根据实施方式1所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫在10％挠度下的抗压强度为约500kPa至约2000kPa，并且所述组合物的屈服应力为约150MPa至约500MPa。

实施方式27.根据实施方式1所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫在10％挠度下的比强度为约5kPa/kg·m³至约20kPa/kg·m³，并且所述组合物的屈服比强度为约0.5MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³。

实施方式28.根据实施方式1所述的组合物，其中所述一种或多种木材的密度为约100kg/m³至约600kg/m³，并且所述组合物的堆积密度为约200kg/m³至约400kg/m³。

实施方式29.根据实施方式1所述的组合物，其中所述一种或多种木材的断裂应变为约1％至约5％，并且所述组合物的屈服应力为约150MPa至约500MPa。

实施方式30.根据实施方式1所述的组合物，其中所述一种或多种木材的断裂应力为约100MPa至约1500MPa，并且所述组合物的屈服应力为约150MPa至约500MPa。

实施方式31.根据实施方式1所述的组合物，其中所述一种或多种木材的断裂比强度为约0.5MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³，并且所述组合物的屈服比强度为约0.5MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³。

实施方式32.根据实施方式1-31中任一项所述的组合物，其中所述组合物包含交替的所述聚氨酯泡沫和所述一种或多种木材的层。

实施方式33.根据实施方式1-32中任一项所述的组合物，其中使用基于聚氨酯的粘合剂将所述聚氨酯泡沫层压到所述一种或多种木材上。

实施方式34.根据实施方式1-32中任一项所述的组合物，其中使用基于聚乙酸乙烯酯的粘合剂将所述聚氨酯泡沫层压到所述一种或多种木材上。

实施方式35.根据实施方式1-34中任一项所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫衍生自微生物油多元醇。

实施方式36.根据实施方式1-34中任一项所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫衍生自藻油多元醇。

实施方式37.根据实施方式1-34中任一项所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫衍生自植物油多元醇。

实施方式38.根据实施方式1-34中任一项所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫衍生自种子油多元醇。

实施方式39.根据实施方式1-38中任一项所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫具有40％或更多的生物基碳含量。

实施方式40.根据实施方式1-38中任一项所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫具有约42％的生物基碳含量。

实施方式41.根据实施方式1-40中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材是泡桐。

实施方式42.根据实施方式1-40中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材是白杨。

实施方式43.根据实施方式1-40中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材是泡桐和白杨。

实施方式44.根据实施方式43所述的组合物，其中所述组合物是具有层压到所述聚氨酯泡沫的第一层上的泡桐的第一层的层压体，其中所述聚氨酯泡沫的第一层被层压到白杨层上，其中所述白杨层被层压到所述聚氨酯泡沫的第二层上，其中所述聚氨酯泡沫的第二层被层压到泡桐的第二层上。

实施方式45.根据实施方式1-44中任一项所述的组合物，其中所述组合物是体育用品设备的芯组件。

实施方式46.根据实施方式45所述的组合物，其中所述体育用品设备是双板滑雪板或滑雪单板。

实施方式47.一种组合物，包含：聚氨酯泡沫，一种或多种木材，和基于聚氨酯的粘合剂，其中使用所述基于聚氨酯的粘合剂将所述聚氨酯泡沫层压到所述一种或多种木材上。

实施方式48.根据实施方式47所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫的密度为约90kg/m³至约170kg/m³。

实施方式49.根据实施方式47或48所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫在10％挠度下的抗压强度为约500kPa至约2000kPa。

实施方式50.根据实施方式47或48所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫在10％挠度下的抗压强度为约1000kPa至约2000kPa。

实施方式51.根据实施方式47-50中任一项所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫在10％挠度下的比强度为约5kPa/kg·m³至约20kPa/kg·m³。

实施方式52.根据实施方式47-50中任一项所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫在10％挠度下的比强度为约10kPa/kg·m³至约15kPa/kg·m³。

实施方式53.根据实施方式47-52中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材的密度为约100kg/m³至约600kg/m³。

实施方式54.根据实施方式47-52中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材的密度为约200kg/m³至约500kg/m³。

实施方式55.根据实施方式47-54中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材的断裂应变为约1％至约5％。

实施方式56.根据实施方式47-54中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材的断裂应变为约1％至约3％。

实施方式57.根据实施方式47-56中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材的断裂应力为约100MPa至约1500MPa。

实施方式58.根据实施方式47-56中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材的断裂应力为约200MPa至约1000MPa。

实施方式59.根据实施方式47-58中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材的断裂比强度为约0.5MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³。

实施方式60.根据实施方式47-58中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材的断裂比强度为约1MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³。

实施方式61.根据实施方式47-60中任一项所述的组合物，其中所述组合物的堆积密度为约200kg/m³至约400kg/m³。

实施方式62.根据实施方式47-60中任一项所述的组合物，其中所述组合物的堆积密度为约250kg/m³至约400kg/m³。

实施方式63.根据实施方式47-62中任一项所述的组合物，其中所述组合物的屈服应力为约150MPa至约500MPa。

实施方式64.根据实施方式47-62中任一项所述的组合物，其中所述组合物的屈服应力为约200MPa至约450MPa。

实施方式65.根据实施方式47-64中任一项所述的组合物，其中所述组合物的屈服比强度为约0.5MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³。

实施方式66.根据实施方式47-64中任一项所述的组合物，其中所述组合物的屈服比强度为约0.9MPa/kg·m³至约1.5MPa/kg·m³。

实施方式67.根据实施方式47所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫的密度为约90kg/m³至约170kg/m³，并且所述一种或多种木材的密度为约100kg/m³至约600kg/m³。

实施方式68.根据实施方式47所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫在10％挠度下的抗压强度为约500kPa至约2000kPa，并且所述一种或多种木材的断裂应变为约1％至约5％。

实施方式69.根据实施方式47所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫在10％挠度下的抗压强度为约500kPa至约2000kPa，并且所述一种或多种木材的断裂应力为约100MPa至约1500MPa。

实施方式70.根据实施方式47所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫在10％挠度下的比强度为约5kPa/kg·m³至约20kPa/kg·m³，并且所述一种或多种木材的断裂比强度为约0.5MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³。

实施方式71.根据实施方式47所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫的密度为约90kg/m³至约170kg/m³，并且所述组合物的堆积密度为约200kg/m³至约400kg/m³。

实施方式72.根据实施方式47所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫在10％挠度下的抗压强度为约500kPa至约2000kPa，并且所述组合物的屈服应力为约150MPa至约500MPa。

实施方式73.根据实施方式47所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫在10％挠度下的比强度为约5kPa/kg·m³至约20kPa/kg·m³，并且所述组合物的屈服比强度为约0.5MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³。

实施方式74.根据实施方式47所述的组合物，其中所述一种或多种木材的密度为约100kg/m³至约600kg/m³，并且所述组合物的堆积密度为约200kg/m³至约400kg/m³。

实施方式75.根据实施方式47所述的组合物，其中所述一种或多种木材的断裂应变为约1％至约5％，并且所述组合物的屈服应力为约150MPa至约500MPa。

实施方式76.根据实施方式47所述的组合物，其中所述一种或多种木材的断裂应力为约100MPa至约1500MPa，并且所述组合物的屈服应力为约150MPa至约500MPa。

实施方式77.根据实施方式47所述的组合物，其中所述一种或多种木材的断裂比强度为约0.5MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³，并且所述组合物的屈服比强度为约0.5MPa/kg·m³至约2MPa/kg·m³。

实施方式78.根据实施方式47-77中任一项所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫衍生自微生物油多元醇。

实施方式79.根据实施方式47-77中任一项所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫衍生自藻油多元醇。

实施方式80.根据实施方式47-77中任一项所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫衍生自植物油多元醇。

实施方式81.根据实施方式47-77中任一项所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫衍生自种子油多元醇。

实施方式82.根据实施方式47-81中任一项所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫具有40％或更多的生物基碳含量。

实施方式83.根据实施方式47-81中任一项所述的组合物，其中所述聚氨酯泡沫具有约42％的生物基碳含量。

实施方式84.根据实施方式47-83中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材是泡桐。

实施方式85.根据实施方式47-83中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材是白杨。

实施方式86.根据实施方式47-83中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种木材是泡桐和白杨。

实施方式87.根据实施方式86所述的组合物，其中所述组合物是具有层压到所述聚氨酯泡沫的第一层上的泡桐的第一层的层压体，其中所述聚氨酯泡沫的第一层被层压到白杨层上，其中所述白杨层被层压到所述聚氨酯泡沫的第二层上，其中所述聚氨酯泡沫的第二层被层压到泡桐的第二层上。

实施方式88.根据实施方式47-87中任一项所述的组合物，其中所述组合物是体育用品设备的芯组件。

实施方式89.根据实施方式88所述的组合物，其中所述体育用品设备是双板滑雪板或滑雪单板。

Claims (22)

1.一种条带状复合制品，包含：

多个条带状聚氨酯泡沫层；

多个条带状木材层，其中所述多个条带状聚氨酯泡沫层中的每个条带状聚氨酯泡沫层被层压到所述多个条带状木材层中的一个或多个条带状木材层上；

上表面，所述上表面由所述多个条带状聚氨酯泡沫层和所述多个条带状木材层形成；以及

下表面，所述下表面由所述多个条带状聚氨酯泡沫层和所述多个条带状木材层形成，其中所述上表面和所述下表面之间的距离小于20mm，

其中如三点弯曲挠曲测试所评估，所述条带状复合制品的屈服比强度为0.5MPa/kg·m³至2MPa/kg·m³，其中载荷向下施加到所述条带状复合制品的所述上表面。

2.根据权利要求1所述的条带状复合制品，其中每个所述条带状聚氨酯泡沫层的密度为90kg/m³至170kg/m³。

3.根据权利要求1所述的条带状复合制品，其中每个所述聚氨酯泡沫层在10％挠度下的抗压强度为500kPa至2000kPa。

4.根据权利要求3所述的条带状复合制品，其中每个所述条带状聚氨酯泡沫在10％挠度下的抗压强度为1000kPa至2000kPa。

5.根据权利要求1所述的条带状复合制品，其中每个所述条带状聚氨酯泡沫在10％挠度下的比强度为5kPa/kg·m³至20kPa/kg·m³。

6.根据权利要求5所述的条带状复合制品，其中所述聚氨酯泡沫在10％挠度下的比强度为10kPa/kg·m³至15kPa/kg·m³。

7.根据权利要求1所述的条带状复合制品，其中所述条带状复合制品的堆积密度为200kg/m³至400kg/m³。

8.根据权利要求7所述的条带状复合制品，其中所述条带状复合制品的堆积密度为250kg/m³至400kg/m³。

9.根据权利要求1所述的条带状复合制品，其中所述条带状复合制品的屈服应力为150MPa至500MPa。

10.根据权利要求9所述的条带状复合制品，其中所述条带状复合制品的屈服应力为200MPa至450MPa。

11.根据权利要求1所述的条带状复合制品，其中所述条带状复合制品的屈服比强度为0.5MPa/kg·m³至1.5MPa/kg·m³。

12.根据权利要求11所述的条带状复合制品，其中所述条带状复合制品的屈服比强度为0.9MPa/kg·m³至1.5MPa/kg·m³。

13.根据权利要求1所述的条带状复合制品，其中使用基于聚氨酯的粘合剂将每个所述条带状聚氨酯泡沫层层压到一个或多个所述条带状木材层上。

14.根据权利要求1所述的条带状复合制品，其中使用基于聚乙酸乙烯酯的粘合剂将每个所述条带状聚氨酯泡沫层层压到一个或多个所述条带状木材层上。

15.根据权利要求1所述的条带状复合制品，其中所述多个条带状聚氨酯泡沫层衍生自微生物油多元醇。

16.根据权利要求1所述的条带状复合制品，其中所述多个条带状聚氨酯泡沫层衍生自藻油多元醇。

17.根据权利要求1所述的条带状复合制品，其中每个所述条带状聚氨酯泡沫层具有40％或更多的生物基碳含量。

18.根据权利要求17所述的条带状复合制品，其中每个所述条带状聚氨酯泡沫层具有42％的生物基碳含量。

19.根据权利要求1所述的条带状复合制品，其中所述多个条带状木材层包括泡桐和白杨。

20.根据权利要求1所述的条带状复合制品，其中所述条带状复合制品是体育用品设备的芯组件。

21.根据权利要求20所述的条带状复合制品，其中所述体育用品设备是双板滑雪板或滑雪单板。

22.根据权利要求1所述的条带状复合制品，其中所述多个条带状木材层包括泡桐和白杨中之一。