美国能源部(DOE)劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员开发出了可以无限循环使用的创新型塑料。他们从分子角度考虑回收利用,找到了一种通过组装塑料生产可回收塑料的新方法。新型塑料聚合物是由称为单体的较小化合物组成的大分子,可以通过简单工艺进行分解和重塑。
据化学家Peter Christensen称,绝大多数塑料从未被回收利用。生产塑料的传统方法需要在单体上加入添加剂,添加剂在回收过程中难以去除。正因为如此,具有不同化学成分的塑料碎片混合在一起,很难知道回收工艺将生产出什么类型的塑料。大多情况下,由此类工艺生产的再生塑料不耐用。
由DOE研究人员创造的新型塑料被称为聚二酮胺(PDK),它由三酮与胺结合而成,只需在强酸中浸泡12 h,这种塑料的分子键就可以很容易地分解。该团队负责人Brett Helms表示:“使用PDK,传统塑料不变的分子键被可逆性分子键所取代,可以使塑料回收更有效。”
由于该聚合物可以很容易地分解,因此塑料的核心单元可以一次又一次地与任何添加剂分离,从而形成闭环循环。在通过用其他物质(例如阻燃剂和玻璃纤维)污染PDK和酸溶液来测试回收工艺后,他们发现添加剂对二酮胺的产量影响很小。
最重要的是,研究人员创造了一种塑料原料,通过简单几步,就可以脱除颜色或强化剂,然后再转化为另一种产品。