麻省理工的新型可降解塑料在机械强度上与同类产品相当

2020-07-30 newatlas

由于对环境造成的巨大负担,科学家们一直在寻找新的制造塑料材料的方法,使它们更易于回收利用,而麻省理工学院的研究人员现在声称在这一领域取得了重大突破。通过修改普通塑料的外观,该团队生产出了强度相同的版本,使用后容易分解,因此可以对其进行重建和回收,以实现全新的生活。

这项工作是由麻省理工学院的化学研究人员进行的,重点研究了称为热固性塑料的一类主要塑料。与构成塑料袋和食品包装材料的热塑性塑料不同,热固性塑料包括环氧树脂、聚氨酯和橡胶等材料,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,这意味着它们不那么容易回收。这是因为尽管热塑性塑料可以熔化成液体,然后重塑成新的形状,但热固性塑料中的键却很难分解,这意味着它们经常在加热下燃烧而不是变成液态。

通过干预材料的形成阶段,团队可能找到了解决此难题的方法。它建立在早期的可降解聚合物用于药物输送的研究基础上,其中掺入甲硅烷基醚单体导致材料中的键断裂。将这种方法应用于他们的塑料研究中,科学家们通过将甲硅烷基醚单体添加到液体前体中而获得成功,该液体前体形成一种称为聚二环戊二烯(pDCPD)的热塑性塑料。研究小组发现单体组成占材料的7.5%10%,发现它保留了机械强度,但在使用后很容易通过暴露于氟离子将其还原成粉末状。

通过将粉末溶解在前体溶液中,该团队得以使用它形成全新的pDCPD热固性塑料。这种材料通常用于卡车和公共汽车的车身面板,但是重要的是,该团队认为该方法也可以用于其他类型的热固性塑料。麻省理工学院化学教授,该研究的资深作者耶利米·约翰逊(Jeremiah Johnson)说:“这项工作揭示了一种基本的设计原理,我们认为这种基本的设计原理对于任何一种热固性塑料都是通用的。”

关键词:可降解塑料;机械强度;麻省理工