Ученые изобрели идеальный термопласт для экономики замкнутого цикла
Технологию изготовления прочного термопласта, позволяющего создать замкнутый цикл его переработки, разработали ученые из Корнелльского университета в США. Статья с описанием их работы опубликована 13 августа в журнале Science.
Новый материал поли (1,3-диоксолан) или PDXL, созданный учеными с помощью катионной полимеризации мономера диоксолана при участии специального катализатора, содержит длинные полимерные цепи, что придает ему высокую прочность и гибкость и позволяет использовать его в качестве упаковочного материала.
Диоксолан синтезируется из потенциально биовозобновляемого формальдегида и этиленгликоля. Производство его довольно дешево.
При нагревании в присутствии кислотного катализатора PDXL легко распадается при довольно низких температурах (ниже 150 градусов Цельсия) до состояния мономера, что позволяет осуществлять его химическую переработку.
«В настоящее время почти 40% пластика производится для упаковки продуктов, которые недолго используются, а затем утилизируются, — рассказала одна из участниц проекта Рэйчел Снайдер. — PDXL обладает необходимой прочностью для упаковки, но вместо того, чтобы выбрасывать, мы его можем собрать и переработать, используя очень эффективный химический процесс. Это делает его идеальным кандидатом для полимерной экономики замкнутого цикла».
При этом эффективность процесса переработки такова, что PDXL можно деполимеризовать даже из смеси различных пластиковых отходов. Исследователи смешали его с другими распространенными пластиками, такими как полиэтилентерефталат (ПЭТ), полиэтилен и полистирол. Используя многоразовый кислотный катализатор и нагревая эту смесь, они смогли восстановить 96% чистого мономера диоксолана.
После этого извлеченный мономер был повторно полимеризован в PDXL, что продемонстрировало устойчивость полимера и возможность его химического рециклинга для создания замкнутого цикла его переработки.
