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由澳大利亚科学家开发的一种新型绿色可回收橡胶聚合物可以帮助减少制造和建筑中使用的传统不可重复使用的合成材料和矿物材料对环境日益增长的影响。欧洲杯足球竞彩这种新材料由硫和菜籽油组成,可以与从回收塑料垃圾中提取的填充物结合,创造出未来可重复使用的建筑材料。欧洲杯足球竞彩
作为减少合成塑料废物对环境影响的全球努力的一部分,开发可在可持续循环经济中轻松回收和再利用的新型聚合物材料正引起研究界和工业界的极大兴趣。欧洲杯足球竞彩
大多数回收的塑料垃圾被机械加工成新的原材料或熔炼加工成新的产品。欧洲杯足球竞彩这通常会导致回收材料的化学和机械降解,限制其可能的应用。
工业废物作为绿色可回收聚合物的源材料
将可再生生物质、农业或工业废料等可持续的源材料与新开发的处欧洲杯足球竞彩理方法相结合,为下一代绿色可回收聚合物铺平了道路,因为它能使聚合物分解成可重复使用的大分子建筑模块
元素硫是石油精炼行业的丰富且廉价的副产品,用于制造各种商品化学品和材料,如硫酸,肥料和天然合成橡胶的硫化。欧洲杯足球竞彩硫磺供应量(每年生产超过6000万吨)大大超过了需求,创造了大量的不需要的原料。
在正常条件下,硫原子主要形成环状八原子分子,化学式为S8。加热后,在大约120°C的温度下,硫融化成一种透明的黄色液体,可以形成更大的多原子环,由多达35个原子组成。
进一步加热硫熔体(高于159℃)引发环形单体的开环聚合成高分子量的聚合物硫。然而,该方法是可逆的,并且硫聚合物容易地解聚回环形单体状态。
与高含硫作为一种替代传统的橡胶橡胶聚合物
通过本发明在2013年的反相硫化过程中,可以成为化学稳定和加工的硫基聚合物材料的合成(具有50-80wt%的硫含量)。欧洲杯足球竞彩
在常规的硫化过程中,使用少量硫在烃聚合物链之间形成交联(桥梁),将有机聚合物转化为更耐用且耐磨的材料,例如硫化橡胶。欧洲杯足球竞彩
相反,逆硫化过程使用大量的硫和有机添加剂(通常的不饱和烃)的少量充当交联剂和稳定聚合硫针对解聚。
基于反硫化过程,由贾斯汀·查克博士,在弗林德斯大学,澳大利亚副教授领导的一个研究小组已经合成了突破性的橡胶聚合物。上述聚合物是由低芥酸菜子油和50重量%的硫(以不饱和脂肪的非常高的内容的类型菜籽油)的无规共聚合制得。
在结构上,这种新型聚合物非常类似于天然或合成橡胶,由交联的大分子链组成,这使得它不溶于大多数常见的有机溶剂。它也是一种高度可持续的材料,因为它的合成不需要任何有机溶剂,只使用单质硫(工业副产品)和可再生植物油。
热和压力转换胶粉成为通用材料
弗林德斯科学家,与来自迪肯大学和西澳大利亚大学合作者一起,已开发出一种称为反应压模(RCM)的创新方法,该方法使得处理,回收,和新的橡胶聚合物的重复使用。
一旦聚合过程完成,将最终产物(柔软的棕色橡胶)干燥并研磨成粉末。然后将粉末橡胶在10MPa的压力和110℃的温度下在热压机中压缩。几分钟内,材料转化为柔性橡胶化合物。
尽管RCM发生所需的温度远低于原始逆硫化过程的温度(180°C),热量和压力的结合足以在被压缩的聚合物颗粒之间的界面上触发硫硫复分解反应(硫原子间键的裂解和重整)。欧洲杯猜球平台这导致在材料内部形成一个连续的大分子网络。
通过反应性压缩成型回收橡胶聚合物
据澳大利亚科学家称,反应压缩成型工艺非常适合回收和再利用橡胶聚合物。他们的研究表明,新材料可以在粉末中研磨并在升高的压力和温度下重塑其物理和化学性质的任何降解。
在RCM过程中相对低的温度最小化了材料的热劣化。
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即使经过几次RCM循环,这种非凡的材料仍保持其强度和弹性,并可制成管材、绝缘垫、涂层和其他传统橡胶制造的产品。
一旦这些产品达到了生命结束或不再需要,他们就可以接地并再循环到新的东西中。
具有可调属性的建筑材料欧洲杯足球竞彩
正如该研究的主要作者、博士候选人Nic Lundquist所述,RCM方法最重要的优势是有可能制造出具有可调谐力学性能的独特复合材料。欧洲杯足球竞彩
通过使用橡胶聚合物作为可成型的反应基质,可以结合植物纤维、沙子、回收塑料废料和碳纤维等填料,研究人员已经创造出了新的复合材料,可以在未来用作可持续建筑材料。欧洲杯足球竞彩
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两种新开发的复合材料,一种含沙子和其他植物纤维填料(50wt%椰子型),表欧洲杯足球竞彩现出约12MPa的压缩模量(单独的橡胶聚合物的几乎加倍),具有更高的刚度和弹性模量。
植物纤维复合材料特别适用于建筑保温,而砂复合材料可以代替不可回收建筑材料如砖和混凝土。欧洲杯足球竞彩后一种可能性是特别感兴趣,因为水泥是有重大环境影响的不可再生资源,造成空气污染和促进全球温室气体排放量的8%以上。
多用途橡胶聚合物促进建筑业的可持续发展
绿色可回收橡胶聚合物的多功能性在一项实验中得到了证明,该粉末材料首次用于净化被铁污染的水(由于高含硫量,该材料可以与铁等金属结合),在24小时内去除90%以上的污染物。
然后将铁包装橡胶进行RCM制造绝缘垫和其他可回收的建筑材料。欧洲杯足球竞彩
新开发的RCM工艺开辟了一类新型多功能橡胶聚合物的可能性,可以有效地回收并重复使用,以作为从再生塑料废物制造未来可持续建筑材料的技术基础。欧洲杯足球竞彩
参考和进一步阅读
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