2021年8月13日,《科學》(Science)發表題為《來自環狀縮醛可逆失活聚合的化學可回收熱塑性塑膠》(Chemically Recyclable Thermoplastics from Reversible-deactivation Polymerization of Cyclic Acetals)的文章,介紹了一種新的方法,該方法可製造堅韌且環保的化學可回收熱塑性塑膠,有望徹底解決塑膠可持續性問題。
塑膠是當今效能最高和最具成本效益的可用材料之一。然而,塑膠的大規模生產和不當處置帶來了嚴重的環境和經濟代價。識別能夠化學回收為單體 (CRM)的塑膠是建立可持續迴圈塑膠經濟的首要挑戰。聚縮醛具有適合實際應用的熱和化學穩定性,因而是一種很有前途的CRM候選材料。但是,目前採用不受陽離子開環聚合(CROP)方法產生的聚甲醛(POM)分子量低,缺乏有用的拉伸強度。
來自美國康奈爾大學(Cornell University)的研究人員,利用商業滷甲基醚引發劑和溴化銦催化劑,實現了環縮醛的可逆失活CROP。研究人員使用該方法合成了聚(1,3-二氧戊環)(PDXL),其拉伸強度可與一些商品化聚烯烴相媲美。透過強酸催化劑解聚 PDXL,可以近乎定量地得到單體(回收率高達98%)。這種高效的聚合方法提供了一種堅韌的熱塑性塑膠,可以進行選擇性解聚成單體,可用於包裝產品等大規模應用。研究人員指出,未來將進一步改進PDXL和其他支援CRM的聚縮醛的效能,探索合適的穩定劑,以提高PDXL的氧化性和化學穩定性。研究認為,透過環狀縮醛可逆失活CROP的聚縮醛將被證明是發展迴圈塑膠經濟的一個重要策略。
轉載本文請註明來源及作者:中國科學院蘭州文獻情報中心《資源環境動態監測快報》2021年第16期,廖琴 編譯。