美國(guó)成功將塑料廢材改造成粘合劑

加州大學(xué)伯克利分校的一個(gè)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了一種工藝，可以將塑料廢料變成更有價(jià)值的東西--粘合劑。這種基于工程催化劑的轉(zhuǎn)化，其靈感是找到“升級(jí)回收”塑料的方法，保持其富含粘著力的特性，并將其投入新的用途。

塑料垃圾是現(xiàn)代世界最大的環(huán)境問題之一，但塑料對(duì)回收公司來說卻毫無吸引力。與瓦楞紙板、玻璃或廢金屬不同，塑料很難重復(fù)再利用，如果一定要這樣做會(huì)使最終產(chǎn)品的性狀相對(duì)較差，也不太容易賣出好價(jià)錢。

塑料具有一系列經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的特性，如柔韌性、均勻性和易于加工的能力，為了使它們不容易受到化學(xué)反應(yīng)的影響，因此，聚乙烯等再生塑料最終往往成為低價(jià)值的建筑材料，失去了原有物質(zhì)的許多特性，或者被還原成燃料和潤(rùn)滑油，這些材料也是低價(jià)值的，容易引發(fā)環(huán)境問題，而且壽命很短。

聚乙烯是目前使用最普遍的塑料，全世界每年生產(chǎn)的塑料超過1億噸。它的許多變種被廣泛用于包裝、垃圾袋和雜貨袋、土工膜、農(nóng)業(yè)覆蓋物、玩具和各種家庭用品。

加州大學(xué)伯克利分校有機(jī)化學(xué)亨利·拉波波特講座教授約翰·哈特維格和他的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種工藝，在保留聚乙烯的許多特性的同時(shí)，還能回收聚乙烯。通過在聚合物中加入一個(gè)羥基（即一個(gè)氧原子與一個(gè)氫原子結(jié)合），該團(tuán)隊(duì)能夠?qū)⒕垡蚁┳兂梢环N粘附在金屬上的粘合劑，并可以用水性乳膠涂刷--這是低密度聚乙烯（LDPE）所缺乏的功能。

這一轉(zhuǎn)變是通過催化工藝實(shí)現(xiàn)的，首先需要開發(fā)一種名為聚氟釕卟啉的工程催化劑，這種催化劑可以在塑料熔化所需的高溫下工作，同時(shí)浸入非極性溶劑中。加入少量的酒精可以使產(chǎn)生的粘合劑的粘性提高20倍。

雖然這個(gè)過程仍然不經(jīng)濟(jì)，但升級(jí)再造的聚乙烯對(duì)事物的粘附能力使其有可能被用于各種應(yīng)用，例如在人工髖關(guān)節(jié)插座和膝關(guān)節(jié)植入物中，作為金屬線的絕緣材料，或?qū)⑵渌酆衔镎吃谝黄?，以制造更耐用的產(chǎn)品，結(jié)合塑料和金屬。

“我們的愿景是把一個(gè)沒有價(jià)值的塑料袋變成高價(jià)值的東西 - 而不是把它扔掉，否則它最終會(huì)被填埋。”Hartwig說。“你不能把所有這些回收的塑料--每年生產(chǎn)數(shù)千億磅的聚乙烯--變成一種具有粘性的材料，但如果你把其中的一部分變成高價(jià)值的東西，那就可以改變把其余的塑料變成價(jià)值較低的東西的經(jīng)濟(jì)性。”

該研究發(fā)表在《化學(xué)》雜志上。
責(zé)編AJX