«Бесконечно» рециклируемый полимер

Источник «ECONET» / фото - «econet.ua» 04.05.2018 15:22

Химики Государственного университета штата Колорадо объявили о важном шаге к безотходным, устойчивым материалам, которые в один прекрасный день смогут конкурировать с обычными пластмассами. Под руководством Еугена Чена, профессора кафедры химии, они обнаружили полимер с многими характеристиками, подобными пластмассам, например, легкий вес, термостойкость, прочность и долговечность. Но новый полимер, в отличие от типичных пластиков из нефти, может быть преобразован обратно в свое первоначальное состояние, в процессе полной химической рециркуляции. Этот процесс происходит без использования токсичных химических веществ или интенсивных лабораторных процедур.

Полимеры представляют собой широкий класс материалов, характеризующихся длинными цепями химически связей, повторяющихся молекулярных единиц, называемых мономерами. Синтетические полимеры сегодня включают в себя пластмассы, а также волокна, керамику, каучуки, покрытия и многие другие коммерческие продукты.

Работа основывается на предыдущем поколении химически перерабатываемого полимера, который лаборатория Чена впервые была продемонстрирована в 2015 году. Старая версия требовала очень низкотемпературных условий, которые ограничили промышленный потенциал разработки. Предыдущий полимер также имел низкую термостойкость, молекулярную массу и был очень пластичным.

Но фундаментальные знания, полученные в результате исследования, были неоценимы, сказал Чен. Это привело к разработке новых поколений полимеров, которые не только подлежат вторичной химической переработке, но также обладают отличными практическими свойствами.

Новая, значительно улучшенная полимерная структура решает проблемы материала первого поколения. Мономер можно полимеризовать в экологически чистых, промышленнных условиях: без растворителей, при комнатной температуре, а реакция длится всего несколько минут и при небольшом количестве катализатора. Полученный материал имеет высокую молекулярную массу, термическую стабильность, кристалличность и механические свойства, которые очень похожи на пластик . Самое главное, что полимер может быть возвращен обратно в свое первоначальное мономерное состояние в лабораторных условиях с использованием катализатора. Без необходимости дальнейшей очистки мономер можно повторно полимеризовать - что Чен называет круговым жизненным циклом материалов.

Чен и его коллеги рассчитывают на большое будущее инновационного материала, когда новые, зеленые пластмассы (не лежащие на свалках и в океанах в течение миллионов лет) смогут быть просто помещены в реактор для восстановления их первоначальной ценности, что невозможно для современных нефтяных пластиков. Вернув материал в химическую отправную точку, его можно будет использовать снова и снова, полностью переосмыслив значение термина «переработка».

«Полимеры могут быть химически переработаны и повторно использованы, в принципе, бесконечно», - сказал Чен.

Чен подчеркивает, что новая полимерная технология была продемонстрирована только в лаборатории. Сейчас им предстоит проделать большую работу по совершенствованию процессов производства мономеров и полимерных процессов, которые они разработали.

Новость на сайте «ECONET» / Интересные / 2018-05-04T15:22:00+03:00 / 464

Другие новости / Интересные

Интересные