近日 ，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的科研人員發(fā)明了一種新化學(xué)工藝，可將廢棄塑料袋(主要成分為聚乙烯PE)回收處理后，轉(zhuǎn)化為更有價(jià)值的粘合劑，實(shí)現(xiàn)聚乙烯的升級(jí)回收。
據(jù)介紹，加州大學(xué)伯克利分校(UC Berkeley)有機(jī)化學(xué)教授、研究小組組長(zhǎng)John Hartwig和他的同事們利用一種基于釕(中間是金球)的催化劑，向聚乙烯聚合物鏈中添加特定的化學(xué)基團(tuán)(在本例中為OH(紅色))，從而形成一種氧化聚乙烯。它可牢固地附著在金屬上，并保留了聚乙烯獨(dú)特的塑料特性。
研究人員Katerina Malollari做了11次嘗試都難以將水性乳膠漆與氧化聚乙烯(Ox-LDPE)分離，而此前乳膠漆基本都難以粘附在普通塑料上。
“聚乙烯鏈上通常有2000到10000個(gè)碳原子，每一個(gè)碳原子上都有兩個(gè)氫原子——實(shí)際上，它是一個(gè)由叫做亞甲基的CH2基團(tuán)組成的海洋。我們查閱了文獻(xiàn)，尋找我們能找到的亞甲基位置官能化的活躍催化劑。” Hartwig教授說。
考慮到固體回收塑料需進(jìn)行熔化處理，這就要求用于聚乙烯回收改性的催化劑能夠在高溫及非極性溶劑中工作，以便與非極性聚乙烯混合。
Hartwig和博士后助理Liye Chen研究了一種釕基催化劑(多氟釕卟啉)，該催化劑能夠滿足這些要求，并且能夠向聚合物鏈中添加OH基團(tuán)，而不會(huì)使高活性的羥基使聚合物鏈斷裂。
研究人員發(fā)現(xiàn)，催化作用使不到10%的聚合物發(fā)生化學(xué)變化，但卻大大增強(qiáng)了其粘附在其他表面的能力。而聚乙烯粘合性的提升，應(yīng)用潛力也不小——比如，人工髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)植入物通常將聚乙烯與金屬部件結(jié)合在一起，聚乙烯粘合性的改進(jìn)可以使其更好地粘附在金屬上。功能化聚乙烯可用于電線涂層，提供將其他聚合物粘在一起的膠水(例如牛奶盒)，或制造更耐用的塑料和金屬?gòu)?fù)合材料，如玩具等。
Hartwig教授表示目前這一工藝在工業(yè)上還不夠經(jīng)濟(jì)，但可進(jìn)行改進(jìn)。這一研發(fā)還意味著，其他催化劑可以與其他類型的塑料(如回收塑料瓶中的聚丙烯)協(xié)同工作，生產(chǎn)出具有經(jīng)濟(jì)吸引力的高價(jià)值產(chǎn)品。
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