合成聚合物的回收一些障碍,包括物质分离和后处理大分子聚合物链的降解,回收材料的成本效率和性能产生负面影响。欧洲杯足球竞彩化学回收聚合物,可聚合单体的重用,可以提供一个解决方案为更好的材料回收塑料可持续性,而不损失性能。化学回收聚合物由Junpeng王博士和他的同事在阿克伦大学的美国,可以向更可持续的高分子材料铺平了道路。欧洲杯足球竞彩
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合成聚合物已成为现代工业社会的无处不在的各种应用,包括包装、建筑、运输、消费产品、纺织品、医药、和电子产品。这些材料是强欧洲杯足球竞彩大的,耐用,轻便,成本低,具有良好的耐化学性。
主要是由化石原料,合成聚合物是有机大分子组成的许多重复的子称为单体。聚合物的特殊的耐用性和卓越的机械性能是通过高强度共价键形成致密的高分子网络。
大规模使用聚合物开始于1940年代。使用尼龙降落伞和绳索,有机玻璃(或聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA)飞机窗户,和polybutadiene-polystyrene段共聚物橡胶替代汽车轮胎都是司空见惯的事。
自那时起,全球塑料产量已超过4亿吨,每年生产超过80亿吨,在过去50年。年均生产在过去的十年里增加了36%,预计到2030年将达到每年7亿吨。
可回收聚合物塑料可持续发展的重要性
平均只有20%的全球废弃高分子材料被回收,在美国只有不到10% ~ 30%,欧盟。欧洲杯足球竞彩主要工业回收过程包括机械研磨。
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和高密度聚乙烯(HDPE)由于其广泛使用,便于收集和分类回收设施。
超过一半的浪费高分子材料存入垃圾填埋场或释放到环境;欧洲杯足球竞彩大约有25%的能量回收塑料垃圾焚烧,释放温室气体。
新规定需求量增加,可回收和可持续的聚合物。这些包括最低回收内容要求软包装在欧盟和英国和限制性政策的一些塑料垃圾的全球最大进口商,像中国和土耳其。
在过去的十年中,越来越多的工业和学术研究和开发企业瞄准生产小说——成本和节能的聚合物回收过程可以与聚合物具备商业竞争力从处女原料生产。
在发展中化学回收聚合物的挑战是什么?
越来越多的应用,如汽车配件、风力涡轮机、和飞机组件,依靠高强度碳纤维增强聚合物复合材料。灵活的电影使用的不断增加和层压塑料包装工业产生重大消费后的浪费,强调需要发展创新的回收方法。
设计聚合物能够接受无限期的退化(解聚作用)和地层(聚合)周期将允许美联储回宝贵的资源经济价值的形式,而不是降低他们作为发电燃料。
高分子科学的下一个大的挑战是开发化学回收过程允许解聚(材料的组成单体)和r欧洲杯线上买球e-polymerization聚合物。这样做会减少对有限的原材料的需求,减少塑料对环境的负面影响。欧洲杯足球竞彩
目前,化学回收单体(CRM)流程包括水解carbonyl-containing聚合物,如聚对苯二甲酸乙二醇酯,宠物,或热解-加热在缺乏氧气。从历史上看,这两种技术太大力要求用于商业用途。仅在过去的几年里,可持续聚合物日益增长的需求使他们在经济上可行。
传统上,聚合物性能取决于材料的用途。占领最大的聚烯烃聚合物细分市场,占全球一半以上的聚合物生产和浪费。的发展CRM-compatible polyolefin-based材料将保证积极的经济和环境的影响。欧洲杯足球竞彩
这样的化学回收聚合物的设计,然而,可以非常具有挑战性的。
物理性能的新材料的需要匹配或超过材料所取代。欧洲杯足球竞彩同时,具有成本效益的解聚过程,可以沿着聚烯烃裂解碳碳键骨架链是必要的。
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化学回收聚合能量的上下文中
王先生和他的同事已经发现单体化合物表现出高聚合与解聚活动能够提供属性与现有工业聚合物。他们的研究发表在化学性质7月22日nd,2021年。
这里,研究人员研究了环辛烯的能源景观,8-membered不饱和环烯烃聚合,通过计算机建模。环烯烃可以进行开环复分解聚合(ROMP)反应连锁聚合机制转换成聚合物。
聚合反应背后的驱动力是救灾的键能区别循环单体和聚合链,在能量差决定是否聚合反应是可逆的。理论研究背后的思想是设计一个单体化合物,能有效地进行催化polymerization-depolymerization。
根据团队的建模,一个特别设计的单体,由环辛烯融合的四元环丁烷环,可能是一个优秀的候选人这些反向聚合反应。在理论模型的基础上,cyclooctene-derived单体合成和受到的闹剧反应在有机溶剂的存在ruthenium-based催化剂。
当在室温下聚合,反应收率为67%。因为单体和聚合物有类似的键能,聚合反应应该是可逆的。可逆反应在50°C,同时仍然使用相同的催化剂导致解聚和近90%的单体恢复。
可调为环状聚合物单体经济
根据王博士,反应单体浓度的控制。较高的单体浓度有利于聚合过程,而低浓度的变化反应平衡向单体。此外,反应不产生或消耗额外的材料。欧洲杯足球竞彩
进一步的实验证明,由于其非常高的热分解温度(370°C),这部小说化学回收聚合物可以由传统的高温注塑加工成产品。这个过程将使化学工业制造使用biobased烯烃为原料可回收的高分子材料。欧洲杯足球竞彩
可回收的聚合物是高度稳定的,可以承受高温,腐蚀和机械应力。它的属性也可以为不同的应用程序修改替换功能聚合物骨干侧组。王博士的小组imide-functionalized单体合成,聚合时,表现出相似的力学性能聚苯乙烯。
这些非凡的属性使化学回收聚合物不仅是一款精心设计的CRM系统,但对环状聚合物的创新经济可行的路线。
引用和进一步阅读
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