新型聚合物添加劑可能改善塑料回收利用制造新型材料

現今塑料回收問題正在成為重大的生態問題，越來越多的人意識到廢棄塑料回收利用的重要性，研究人員正在尋找重復利用現有塑料的方法，以減少材料的浪費或找到更環保的替代品。不久前，康奈爾大學的研究員領導的一個開發新材料的團隊，解決了一個嚴重阻礙塑料回收利用的問題。康奈爾大學化學與化學生物學教授杰弗里•科茨(Geoffrey Coates)經常著手討論塑料的回收問題，指出目前只有2%的塑料被回收利用。這意味著近三分之一廢棄塑料進入生態環境中，14%用于焚燒或能源回收，而40%的塑料被當作垃圾在垃圾填埋場。

這些關于塑料回收的令人沮喪的數據激發了科茨去尋求更好的回收塑料的方法。其中之一是通過與明尼蘇達大學的合作，研究人員開發了一種多嵌段聚合物，當其加入到世界頂級塑料的兩種混合物中時，可以制造出一種可以解決現有問題的新型機械韌性聚合物。困擾塑料回收利用很多年的問題是，聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)占了世界塑料的三分之二，它們兩者具有不同的化學結構，而且由于沒有將二者融合在一起的技術，回收后它們不能重新配合使用。

明尼蘇達在康奈爾大學的團隊取得的成就可能會使上述問題得到改變。當將少量由組合物產生的四嵌段或四嵌段聚合物加入到交替的聚乙烯和聚丙烯鏈段中時，所得材料具有優于它們測試的二嵌段或兩嵌段聚合物的強度。他們說，這一結果是許多研究人員已經嘗試了多年但還沒成功過的。為了測試材料，該團隊使用不同的多嵌段聚合物作為粘合劑將兩條塑料條焊接在一起，然后將它們機械地分開。用二嵌段聚合物制成的焊縫相對較快地失效，但是由四嵌段添加劑制成的焊縫保持良好，使得塑料條不會破裂。

科研人員說，他們以前也取得了類似的成果，通常他們會使用10%的軟材料，所以結果并不具有典型的塑性特性，性能通常不如原來的好。

他說：“令人興奮的是，我們可以用低至1%的添加劑，而且可以獲得一種真正具有超級特性的塑料合金。”據該團隊介紹，除了從現有塑料中獲得新型回收塑料之外，新型聚合物還可以開發出全新的機械強度聚合物。研究人員說，這將允許用較少的塑料材料制成典型物體和容器，創造出更合適解決方案。