來源：中國合成樹脂網(wǎng) 2022-01-18 10:09:12
來自英國伯明翰大學和美國杜克大學的研究人員發(fā)明了一種新的可再生來源的可降解聚合物系列，其性能與普通塑料相似。
科學家們使用糖基異戊二烯和異戊烷作為構(gòu)件，制造了兩種新的聚合物，一種是像橡膠一樣可伸展的，另一種是像大多數(shù)商業(yè)塑料一樣堅韌但有延展性的。這兩種糖醇只在其立體化學或三維結(jié)構(gòu)上有所不同，但這使它們在物理特性上有了較大差異。
基于異戊二烯的聚合物顯示出與普通塑料相似的硬度和延展性，以及與高級工程塑料（如PA6）相似的強度。 基于異戊二烯的材料具有相似的強度和韌性，但也顯示出高彈性，在變形后可恢復其形狀。
這兩種材料在粉碎和熱加工后仍保持其機械性能，這是機械回收塑料的常用方法。
杜克大學教授Matthew Becker博士指出:“我們的研究結(jié)果真正證明了立體化學如何可以作為一個中心主題來設計具有真正前所未有的機械性能的可持續(xù)材料?！?/p>
計算模型模擬了聚合物鏈如何包裝和相互作用來產(chǎn)生不同的聚合物性能。通過創(chuàng)造含有異戊二烯和異丙稀酰胺單元的共聚物，研究人員發(fā)現(xiàn)他們可以獨立控制機械性能和降解率。因此，聚合物的降解性可以針對特定用途進行獨立調(diào)整，而不會顯著改變材料的特性。
領導伯明翰研究團隊的Andrew Dove教授說，這項研究表明了可持續(xù)塑料的可行性。他說，還需要做更多的工作來降低成本，研究這些材料對環(huán)境的潛在影響，但“這些材料有可能取代在環(huán)境中不容易降解的石油化學來源的塑料”。
科學家們還指出，這兩種聚合物可以在沒有任何復雜的相容性要求的情況下進行混合（可能是因為這兩種材料在化學性質(zhì)上非常相似）并產(chǎn)生宏觀均質(zhì)薄膜。伯明翰大學化學學院的Josh Worch博士是這項研究的共同作者，他說，這為回收利用提供了一個明顯的優(yōu)勢，因為回收利用經(jīng)常需要處理混合飼料。
同樣來自伯明翰化學學院的Connor Stubbs博士補充說：“汽油基塑料已經(jīng)有了幾十年的研究，因此追趕它們是一個巨大的挑戰(zhàn)。我們可以利用生物學所提供的獨特結(jié)構(gòu)和形狀來創(chuàng)造出更好的塑料，使其具有目前商業(yè)塑料所能提供的同樣廣泛的特性。”
伯明翰大學企業(yè)部和杜克大學已經(jīng)提交了一份聯(lián)合專利申請。研究人員現(xiàn)在正在尋找有興趣應用該技術的工業(yè)伙伴。
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