娛樂城|製成有價值的膠粘劑的舊塑料袋

當麻娛樂城推薦紐約市和八個州都禁止使用一次性塑料,袋裝和其他聚乙烯包裝,這仍然堵塞了垃圾填埋場,污染了河流和海洋。聚乙烯的回收利用是一個主要問題,聚乙烯佔全球塑料總產量的三分之一,娛樂城推薦 很經濟:回收袋最終會變成低價值產品,例如甲板和建築材料,幾乎沒有動機來重複利用廢物。

加州大學伯克利分校開發的一種新化學工藝可以將聚乙烯塑料轉變成一種堅固且更有價值的膠粘劑,並可能改變這種結石。

亨利·拉波特(Henry Rapoport)的約翰·哈特維格(John Hartwig)表示:“我們的願景是,您將帶走一個毫無價值的塑料袋,而不是將其扔到垃圾填埋場,而是扔掉它,而不是扔掉它。加州大學伯克利分校有機化學系主任和研究團隊負責人。 “您不能全部使用這種再生塑料-每年生產數千億磅的聚乙烯-然後將其轉變為具有粘合特性的材料,但是如果您將其中的一部分再轉換為具有一定粘性的材料,高價值的產品,可以改變將剩餘產品變成低價值產品的經濟性。”

對於大多數塑料而言,回收意味著將其切碎並製成通用產品,在此過程中,我們會努力地將原始塑料的許多特性(例如柔韌性和易加工性)拋棄掉。儘管新的回收方法可以將塑料分解成化學成分以用作燃料或潤滑劑,但這些產品的價值也很低,並且在環境方面存在問題(另一種可燃燒的化石燃料)或使用壽命短。

為了使回收更具吸引力,研究人員和塑料行業一直在尋找“升級”的方法,即將回收的塑料轉化為更有價值,壽命更長的產品。

哈特維格和他的同事開發的化學過程保留了聚乙烯的許多原始特性,但在聚合物中添加了一個化學基團,使其粘附在金屬上:聚乙烯通常做不到這一點。他的團隊表明,改性聚乙烯甚至可以塗上水性乳膠。乳膠很容易剝離稱為LDPE的標準低密度聚乙烯。

本文描述了這個過程娛樂城將於12月17日在線發表在《化學》雜誌上,並將刊登在1月份的印刷版中。

加州大學伯克利分校生物工程和材料科學與工程系的1941年級教授Phillip Messersmith說:“我們能夠增強粘合力,同時保留行業發現的所有其他有用的聚乙烯特性。” “在增強附著力的同時,可加工性,熱穩定性和機械性能似乎沒有受到損害。這樣做很棘手。那真的是我們可以展示一些令人興奮的東西的地方。”

雖然該方法尚不適合工業使用,但Hartwig認為可以改進它,並且可以作為添加除粘性以外的其他特性的起點。這一成功也暗示了其他催化劑可以與其他類型的塑料一起工作,例如回收塑料瓶中的聚丙烯,以生產出具有經濟吸引力的高價值產品。

調整烴鏈

Hartwig專門設計新的催化工藝-在這種情況下,是在非常特定的位置向大型烴鍊或聚合物中添加較小的化學單元,以創建具有新的有用特性的“功能化聚合物”。這種反應是困難的,因為塑料的主要賣點是它們耐化學反應。

對於這個項目,他想看看是否可以在聚乙烯鏈上一小部分的碳氫鍵上添加一個羥基(與氫或OH結合的氧)。

他說:“聚乙烯通常在一個鏈中具有2,000至10,000個碳,每個碳上有兩個氫-實際上,它是CH2基團的海洋,稱為亞甲基。” “我們浸入了文獻中,尋找可以為亞甲基位置官能化找到的最具活性的催化劑。”

催化劑必須在高溫下工作,因為固體回收塑料必須熔化。同樣,它必須在非極性溶劑中工作,因此必須與非極性聚乙烯混合。這是它不粘附於極性或帶電金屬的原因之一。

Hartwig和博士後研究員Liye Chen選擇了滿足這些要求的釕基催化劑(多氟化釕卟啉),而且還可以在聚合物鏈中添加OH基,而高活性羥基不會使聚合物鏈斷裂。

出乎意料的是,該反應產生了一種聚乙烯化合物,該化合物牢固地粘附在鋁金屬上,大概是通過沿聚乙烯烴鏈固定的OH分子。為了更好地了解粘附力,陳與梅塞爾史密斯實驗室的研究生Katerina Malollari合作,研究重點是具有粘附特性的生物組織,尤其是貽貝產生的膠。

Chen和Malollari發現,向聚合物中添加相對較小百分比的酒精可以使粘合力提高20倍。

梅塞爾史密斯說:“這種催化作用使化學變化只佔聚合物的不到10%,但卻大大增強了其粘附於其他表面的能力。”

他補充說,使聚乙烯能夠粘合包括乳膠漆在內的東西,可以創造許多機會。人工髖臼和膝關節植入物通常將聚乙烯與金屬組件集成在一起,並且可以使其更好地與金屬粘合。功能化的聚乙烯可用於塗覆電線,提供將其他聚合物粘合在一起的膠水(例如在牛奶紙箱中)或製造更耐用的塑料和金屬複合材料,例如在玩具中。

“這裡的公用事業公司能夠引入這些官能團,這些官能團有助於解決聚乙烯粘合中的許多長期問題:聚乙烯與其他聚乙烯或其他聚合物以及與金屬的粘合性,”梅塞爾史密斯說。

Hartwig預見到更多功能化複雜聚合物的功能,包括最常見的塑料聚丙烯。

他說:“我們是能夠向長鏈烴聚合物中選擇性引入官能團的僅有的幾家集團之一。” “其他人可以打破鏈條,其他人可以使鏈條環環相扣,但實際上是引入了一種極性功能娛樂城推薦參議員陳L,Malollari KG,Uliana A,Sanchez D,Messersmith PB,Hartwig JF。聚乙烯中CH鍵的選擇性催化氧化可產生具有增強粘合力的功能材料。 化學2020; 0(0)。 doi:10.1016 / j.chempr.2020.11.020本文已通過以下材料重新發表。注意:材料的長度和內容可能已被編輯。有關更多信息,請聯繫引用的來源。