如何设计塑料，使其保持理想的性能，同时又能更有效地回收利用?这个问题和其他有关塑料生态友好性的问题是化学家斯特凡·梅金和他在康斯坦茨大学的研究小组的重点。
在他们发表在Angewandte Chemie国际版上的最新论文中，该团队展示了一种新型聚酯，这种含羞草传媒官方网站免费进入欢迎材料性能对工业有吸引力，同时对环境友好。
通常不兼容
塑料是由一种或几种化学基本模块组成的长链组成的，即所谓的单体。塑料具有高结晶度和拒水性，因此具有很高的机械弹性和稳定性，被广泛应用。一个著名的例子是高密度聚乙烯(HDPE)，其基本模块由非极性碳氢化合物分子组成。
在应用方面可能具有优势的特性也可能产生不利影响:回收此类塑料和回收基本模块是非常能源密集型和低效的。此外，如果这些塑料泄漏到环境中，降解过程会非常长。
为了克服塑料的稳定性和生物降解性之间的不兼容性，梅金和他的团队在他们的材料中插入了化学“断点”。他们已经证明，这大大提高了聚乙烯类塑料的可回收性。然而，良好的生物降解性并不能自动得到保证。
梅金解释说:“塑料通常具有很高的弹性，因为它们以密集的晶体结构排列。”“结晶度与拒水性结合通常会大大减缓生物降解过程，因为它削弱了微生物接近破裂点的途径。”然而，这并不适用于研究人员的新塑料。
结晶但可堆肥
这种新型塑料，聚酯-2,18，由两个基本模块组成:一个有两个碳原子的短二醇单元和一个18C.MIC.天堂传送门 有18个碳原子的二羧酸单元。这两个模块都可以很容易地从可持续的资源中获得。例如，塑料的主要成分二羧酸的原料来自可再生资源。
聚酯的性能类似于HDPE:例如，由于其晶体结构，它表现出机械稳定性和耐温性。同时，关于可回收性的首次实验表明，在相对温和的条件下，这种材料的基本模块可以回收。5g影讯5g探花多人运动在线观看网站
这种新型塑料还有另一个令人意想不到的特性:尽管它的结晶度很高，但它是可生物降解的，正如实验室用天然酶进行的实验和在工业堆肥厂进行的测试所显示的那样。几天内，在实验室实验中，聚酯被酶降解。堆肥厂的微生物需要大约两个月的时间，所以这种塑料甚至达到了iso堆肥标准。
梅金说:“我们也对这种快速退化感到惊讶。”“当然，我们不能将堆肥厂的结果一对一地转移到任何可以想象的环境条件中。但他们确实证实，这种材料确实是可生物降解的，如果它无意中被释放到环境中，它的持久性要比HDPE等塑料低得多。”
该聚酯的可回收性及其在不同环境条件下的生物降解性有待进一步研究。梅金认为这种新材料有可能应用于3d打印或包装箔的生产。此外，还有其他一些令人感兴趣的领域，在这些领域中，人们希望将结晶度与可回收性以及磨损颗粒的降解或类似的材料损失结合起来。
更多信息:Marcel Eck等人，生物可降解高密度聚乙烯类材料，Angewandte Chemie(2022)。DOI: 10.1002 / ange.202213438
康斯坦茨大学提供
引用本文:探索创造一种既坚固又可生物降解的塑料的问题(2022,12月20日)，检索于2022年12月20日从https://phys.org/news/2022-12-exploring-problem-plastic-strong-biodegradable.html
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