นักวิทยาศาสตร์ เปลี่ยนขยะพลาสติกเป็นเอลาสโตเมอร์ที่มีคุณค่าสูง

ความท้าทายโลกของขยะพลาสติก โดยเฉพาะพอลีเอธีเลนเตอเรฟตาเลต (PET) จากผลิตภัณฑ์ที่ใช้ครั้งเดียว ที่ผลิตเป็นล้านตันต่อปีได้เข้มข้นความพยายามในการแปลงขยะเหล่านี้เป็นวัสดุที่มีคุณค่าสูงขึ้น"บทความนี้สืบค้นศึกษาความเป็นไปได้ทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมของพอลิเอสเตอร์ครึ่งอารามะที่นําไปนํามาใช้ทางเคมี โดยเฉพาะกรดเทรฟตาลิกที่มาจาก PET (rPET) ที่นํามานํามาใช้ในระบบที่มีมูลค่าต่ําสําหรับการสังเคราะห์เอลาสโตเมอร์เทอร์โมพลาสติกที่ผ่านการพัฒนา (TPE).

I. การรีไซเคิลขยะพอลิเอสเตอร์และการพัฒนาวัสดุที่มีคุณค่าสูง

ขยะ PET ทั่วโลกจากขวดและบรรจุภัณฑ์จําเป็นต้องมีกลยุทธ์การรีไซเคิลที่เหมาะสมทางเศรษฐกิจ โดยแบ่งเป็นสามแนวทาง

• การรีไซเคิลประถม:การแปรรูปพอลิมเลอร์เป็นส่วนตัวหรือผสมเพื่อผลิตภัณฑ์รองที่มีความต้องการการทํางานที่ต่ํากว่า
• การรีไซเคิลทางสอง:การแปรรูปใหม่ทางความร้อน/ทางกายภาพ เป็นผลิตภัณฑ์ใหม่
• การรีไซเคิลระดับสาม:การถอนพอลิเมอเรสผ่านการไพโรลิส หรือวิธีเคมีเพื่อการฟื้นฟูโมโนเมอร์

ความต้องการทางกฎหมายเกี่ยวกับความยั่งยืนได้ขับเคลื่อนนวัตกรรมในการนํา PET มาใช้ใหม่การวิจัยมุ่งเน้นการฟื้นฟูกรดเทเรฟตาลิกจาก rPET และปรับปรุงกระบวนการเพื่อรวมมันกับโมโนเมอร์พื้นฐานชีวภาพ (eเช่น อีธีเลนกลิกอล บูตาเนดีโอล หรือไดโอลที่มาจากฟูราน) และพอลีเอเทอร์ (PEG, PTHF) เพื่อสร้างวัสดุที่มีประโยชน์ทางการค้า

II. โคปอลีเมอร์บล็อก PBT-PTHF เป็น TPE รุ่นต่อไป

กรดเทเรฟตาลที่กําเนิดจาก rPET สามารถแทนไดเมธีลเทเรฟตาเลต (DMT) ในการสังเคราะห์โพลีบูติเลนเทเรฟตาเลต (PBT) เป็นชิ้นแข็งสําหรับ TPEโคโพลิเมอร์บล็อกเหล่านี้รวมส่วนแข็งแบบคริสตัล (เพื่อความมั่นคงทางอุณหภูมิ) กับส่วนอัมโมฟ์อ่อน (เพื่อความยืดหยุ่นในอุณหภูมิต่ํา), ทําให้สามารถนําไปใช้ในรถยนต์และสินค้าผู้บริโภค

การศึกษานี้นํากระบวนการหนึ่งขั้นตอนมาซึ่ง rPET ตอบโต้กับ 1,4-butanediol (BDO) ในตัวของ PTHF เพื่อสร้าง copolymers บล็อก PBT-PTHF โดยตรงขณะที่ TPE ที่ใช้ PBT เป็นหลักในการใช้งานด้านวิศวกรรม เนื่องจากการกระจายกระจกเร็วกว่าตัวแทนที่ใช้ PET, ความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างและคุณสมบัติในระบบที่มี monomers ที่มาจาก rPET ยังคงไม่ถูกสํารวจ

III การควบคุมโครงสร้างเล็กและพฤติกรรมระยะ

การระบุลักษณะที่ก้าวหน้าแสดงให้เห็นว่าการประกอบมีผลต่อการกระจายกระจกอย่างไร

• ระบบที่รวยในส่วนที่แข็งแสดงการแยกระยะที่ชัดเจน มีอิทธิพลต่อการเคลื่อนไหวของกระจกกระจกกระจกและสร้างโครงสร้างแผ่น
• ระบบที่มีอํานาจในภาคอ่อนแสดงผลกระทบการแยกไมโครเฟสที่น้อยที่สุดต่อการเติบโตของคริสตัล

มิกรอสโกปีแสงขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขโดยเฉพาะ, โมโนเมอร์ที่กําเนิดจาก rPET เพิ่มอัตราการกระจกกระจกกระจก

IV ความยั่งยืนและทิศทางในอนาคต

เนื่องจากโมโนเมอร์ที่มาจากฟอสซิลต้องถูกกําจัดภายในสองทศวรรษ งานนี้จะให้กรอบในการพัฒนา TPE วงกลม โดยใช้ PET และโมโนเมอร์ที่มาจากชีวภาพความสามารถในการปรับปรุงพฤติกรรมกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจก, ขณะที่นํามาใช้วัสดุแพร่ใหม่, ให้รูปแบบที่สามารถปรับขนาดได้สําหรับวัสดุที่ยั่งยืนที่มีผลงานสูง.