具有特殊机械稳定性的环保聚酯

来自康斯坦茨大学正在尝试创建保持其理想品质的塑料,同时也更容易回收,并正在研究与塑料生态友好性有关的其他问题。

具有特殊机械稳定性的环保聚酯

图片来源:natali ximich/shutterstock.com

该团队在国际版的最新文章中介绍了一份新颖的聚酯Angewandte Chemie这表明了对行业有吸引力且对环保友好的物质品质。

通常几乎不兼容

一个或多个化学块或单体的长链用于制作塑料。具有高度结晶性和耐水性的塑料被广泛使用,因为它们在机械上具有高度弹性和稳定。

高密度聚乙烯(HDPE)是一个众所周知的例子。

即使某些素质可能对应用程序有帮助,它们也可能产生负面后果:回收这种塑料并恢复基本模块需要大量的能量,并且效率低下。如果这种塑料泄漏到环境中,则需要很长时间才能降解。

为了克服塑料的稳定性和生物降解性之间的这种不相容性,梅克(Mecking)和他的团队选择将化学“断裂点”插入其材料中。亚博网站下载他们已经表明,这大大提高了聚乙烯样塑料的可回收性。但是,不能自动保证良好的生物降解性。

塑料通常会获得很高的弹性,因为它们是在密集的晶体结构中排序的。结晶度与水的驱排量相结合通常会强烈减速生物降解过程,因为它会损害微生物进入断裂点的机会。

Stefan Mecking,康斯坦茨大学化学材料科学教授亚博网站下载亚博老虎机网登录

但是,这不适用于研究人员的新塑料。

结晶和堆肥

一个带有两个碳原子和一个带有18个碳原子的二羧酸的短二醇单元,构成了新塑料的两个基本模块,聚酯-2,18。这两个模块都可以从环保的来源中获得。

例如,用作塑料主要构建块的二羧酸是从可再生来源得出的。聚酯的特性与HDPE的特性相似。例如,其结晶结构既可以机械稳定性和抗温度抗性。

同时,首次实验可回收性能表明,在相对温和的条件下,可以恢复该材料的基本模块。

新塑料还具有另一个相当出乎意料的特征:尽管具有高结晶度,但在工业堆肥设施中进行了测试,并且具有天然酶的实验室实验表明它是可生物降解的。在实验实验中,酶迅速破坏了聚酯。

这种塑料甚至符合ISO堆肥标准,因为它使堆肥植物的微生物大约两个月以分解。

贝林补充说:“我们也对这种快速的退化感到惊讶。当然,我们无法将堆肥植物的结果一对一地转移到任何可能的环境状况中。但是他们确实证实了这种材料确实是可生物降解的,并且表明它比HDPE这样的塑料要少得多,如果应该无意间将其释放到环境中。透明

在各种环境环境中,仍然需要更多的研究来确定该聚酯的生物降解性。该新物质的一些潜在应用包括3D打印或包装箔的创建。

此外,还有更多感兴趣的领域,其中希望结合结晶性与可回收性和降解的磨损颗粒或类似物质损失。yabo214

ERC Advanced Grant为DeepCat(由催化方法启用)项目提供了资金。亚博网站下载

期刊参考:

Eck,M.,等。(2022)可生物降解的高密度聚乙烯样材料。Angewandte Chemie。doi:10.1002/ange.202213438

来源:https://www.uni-konstanz.de/en/

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