新工艺将塑料废料升级改造成更有价值的粘合剂

新工艺将塑料废料升级改造成更有价值的粘合剂

加州大学伯克利分校的一个团队开发出了一种工艺,可以将塑料废料变成更有价值的东西–粘合剂。这种基于工程催化剂的转化,其灵感是找到“升级回收”塑料的方法,保持其富含粘着力的特性,并将其投入新的用途。这项研究发表在化学》杂志上。

塑料垃圾是现代世界最大的环境问题之一,但塑料对回收公司来说却毫无吸引力。与瓦楞纸板、玻璃或废金属不同,塑料很难重复再利用,如果一定要这样做会使最终产品的性状相对较差,也不太容易卖出好价钱。

塑料具有一系列经过精心设计的特性,如柔韧性、均匀性和易于加工的能力,为了使它们不容易受到化学反应的影响,因此,聚乙烯等再生塑料最终往往成为低价值的建筑材料,失去了原有物质的许多特性,或者被还原成燃料和润滑油,这些材料也是低价值的,容易引发环境问题,而且寿命很短。

聚乙烯是目前使用最普遍的塑料,全世界每年生产的塑料超过1亿吨。它的许多变种被广泛用于包装、垃圾袋和杂货袋、土工膜、农业覆盖物、玩具和各种家庭用品。

加州大学伯克利分校有机化学亨利·拉波波特讲座教授约翰·哈特维格和他的团队开发了一种工艺,在保留聚乙烯的许多特性的同时,还能回收聚乙烯。通过在聚合物中加入一个羟基(即一个氧原子与一个氢原子结合),该团队能够将聚乙烯变成一种粘附在金属上的粘合剂,并可以用水性乳胶涂刷–这是低密度聚乙烯(LDPE)所缺乏的功能。获取更多前沿科技信息访问:https://byteclicks.com

这一转变是通过催化工艺实现的,首先需要开发一种名为聚氟钌卟啉的工程催化剂,这种催化剂可以在塑料熔化所需的高温下工作,同时浸入非极性溶剂中。加入少量的酒精可以使产生的粘合剂的粘性提高20倍。

虽然这个过程仍然不经济,但升级再造的聚乙烯对事物的粘附能力使其有可能被用于各种应用,例如在人工髋关节插座和膝关节植入物中,作为金属线的绝缘材料,或将其他聚合物粘在一起,以制造更耐用的产品,结合塑料和金属。

“我们的愿景是把一个没有价值的塑料袋变成高价值的东西 – 而不是把它扔掉,否则它最终会被填埋。”Hartwig说。”你不能把所有这些回收的塑料–每年生产数千亿磅的聚乙烯–变成一种具有粘性的材料,但如果你把其中的一部分变成高价值的东西,那就可以改变把其余的塑料变成价值较低的东西的经济性。”

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