新型超分子塑料问世,强韧耐用还能在海里“自溶”!

   时间:2024-12-01 来源:色母粒产业网发表评论

【色母粒产业网】12月1日消息,近日,由东京大学与日本理化学研究所(RIKEN)先进物质科学研究中心的相田卓三教授带领的研究团队,在塑料领域取得了重大突破。他们成功研发出一种既耐用又环保的新型超分子塑料,这种塑料不仅强度与传统塑料相当,更能在海水中实现降解,为解决海洋微塑料污染问题带来了新希望。

据悉,传统塑料因其不可持续性和对环境的严重危害,已成为全球亟待解决的难题。尽管目前市场上已出现部分可回收或可生物降解塑料,但这些材料在海洋环境中的降解效果并不理想,往往会分解成小于5毫米的微塑料颗粒,对海洋生物和人类健康构成威胁。而相田教授团队研发的新型超分子塑料,则成功克服了这一难题。

据色母粒产业网了解,该新型塑料的最大特点在于其独特的盐桥结构。研究团队通过精确构建选择性不可逆的交联结构,使得塑料在正常情况下保持稳定,而一旦暴露于含电解质的海水中,盐桥结构便会迅速解构,从而实现快速降解。这一关键发现不仅解决了超分子塑料可逆键导致的材料性能不稳定问题,还为开发具有特定条件下分解特性的环保塑料提供了新思路。

在研究过程中,团队发现两种单体在水中混合后会形成液体-液体相分离现象,通过脱盐处理,最终得到了既强韧又耐用的新型塑料——“SP”。这种塑料不仅具有与热固性塑料媲美的杨氏模量,还能在120°C以上被重塑,展现出极高的物理交联密度和流变学行为。

更值得一提的是,新型塑料在回收实验中表现出色。研究团队将塑料溶解于盐水后,成功回收了大部分单体成分,表现出极高的回收效率。这意味着这种塑料不仅环保,还具有良好的循环经济性。

相田教授表示:“我们创造了一种全新的塑料家族,这种材料既强韧稳定,又可回收、多功能,最重要的是不会产生微塑料污染。”这一研究成果不仅为塑料行业带来了革命性的变革,也为保护生态环境、推动可持续发展做出了重要贡献。

此外,研究团队还将这种超分子聚合物的应用范围扩展到了基于多糖的ChSPs,进一步提升了其环保性能和生物相容性。未来,这种新型塑料有望在多个领域得到广泛应用,为构建更加绿色、可持续的世界贡献力量。

 
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