麻省理工开发新型可降解塑料,更易分解更易循环

文/陈根

由于塑料对环境造成的巨大负担,科学家们不断寻找制造塑料材料的新方法,使其更易于回收利用。近日,《自然》上发表了一项来自麻省理工学院的研究人员在塑料材料方向的新研究。通过改变一种普通塑料的结构,研究小组制造出了一种强度相等的塑料,这种塑料在使用后更容易分解,使其得以重建和循环利用,从而呈现出全新的生活。

论文中,研究人员主要研究一类被称为热固性塑料。与构成塑料袋和食品包装的热塑性塑料不同,热固性塑料包括环氧树脂、聚氨酯和橡胶等材料,通常用于汽车零件和电器。

热固性塑料的制造方式与热塑性塑料略有不同,这意味着它们不太容易回收利用。这是因为虽然热塑性塑料可以被熔化成液体并重塑成新的形状,但热固性塑料中的键很难被打破,这意味着热固性塑料通常在高温下燃烧而不是回到液态。

基于此,研究小组通过介入材料的形成阶段找到了解决热固性塑料这一困境的方法。它建立在其早期的药物释放可降解聚合物的一些工作的基础上,其中加入硅醚单体会导致材料中的键断裂。

将这种方法应用到塑料研究中,科学家们成功地将硅基醚单体添加到液体前体中,形成一种称为聚二环戊二烯(pDCPD)的热塑性塑料。研究小组发现,单体在材料中所占比例在7.5%到10%之间,但使用后暴露在氟离子中很容易还原成粉末状。

通过将粉末溶解在前体溶液中,研究小组能够用它来形成全新的pDCPD热固性材料。这种材料通常用于卡车和公共汽车的车身面板,但重要的是,研究小组相信这种方法也可以用于其他类型的热固性塑料。

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