科學家最新研究成果：可降解聚氨酯使其成分重獲新生

星空体育app在线登录入口：目前廢料正逐漸堆滿垃圾填埋場，但科學家們(men) 最近有了一個(ge) 可能的解決(jue) 方案：他們(men) 開發了一種降解聚氨酯的方法。當原始產(chan) 品到達使用壽命，聚合物可以很容易地被溶解以製造如強力膠等新產(chan) 品。這些聚氨酯也可以用於(yu) 微膠囊中，這些膠囊可以打開以釋放諸如生物殺滅劑之類的載物。

“全世界每天生產(chan) 數百萬(wan) 噸聚氨酯用於(yu) 泡沫、塑料、運動鞋、絕緣材料和其他產(chan) 品，”在會(hui) 上展示這項研究的博士生hraim Morado說，“但是人們(men) 使用完畢後通常會(hui) 丟(diu) 棄這些材料。”廢棄的聚氨酯最終會(hui) 被填埋，或者焚燒。這需要大量的能量並產(chan) 生有毒的副產(chan) 品。他指出：“作為(wei) 替代方案，我們(men) 希望開發下一代聚氨酯。它可以很容易地降解，再加工成新的材料如或塗料並投向市場。”

當然，Morado並不是唯一一個(ge) 尋求重複使用聚合物的方法的科學家。項目首席研究員Steven Zimmman博士說：“許多對回收利用感興(xing) 趣的人正試圖將聚合物分解成原來的原料然後重新製作相同的聚合物。我們(men) 正在采取一種非常不同的中間方法。因為(wei) 它會(hui) 更簡單便宜，短時間內(nei) 業(ye) 內(nei) 也會(hui) 有興(xing) 趣使用。”Zimmerman的實驗室位於(yu) 伊利諾伊大學厄巴納香檳分校。“我們(men) 正試圖將我們(men) 的聚合物分解成一些工業(ye) 上常見的原料。”

常規聚氨酯和Morado的聚氨酯之間的關(guan) 鍵區別在於(yu) ，Morado的聚氨酯中加入了羥基縮醛作為(wei) 單體(ti) 之一。 Zimmerman的團隊首先使用一種特殊的含碘縮醛來製備可降解聚合物和酰胺凝膠。在團隊早期的研究中，聚合物可以溶解在弱酸性水中。

Morado發明了一種能加入非常規聚氨酯的新型縮醛。這樣他就可以在沒有水的情況下溶解聚合物。經過數月的研究，他發現三氯乙酸在二氯甲烷（一種有機）中的溶液可在短短三小時內(nei) 在室溫下溶解聚氨酯。典型的焚燒法需要超過1,400 華氏度來避免有毒氣體(ti) 的形成，新方法與(yu) 傳(chuan) 統方法相比對環境的要求大大減弱。與(yu) 水不同，二氯甲烷會(hui) 使材料膨脹。這種膨脹使酸能夠到達聚氨酯分子鏈的主鏈，使縮醛基團化學鍵斷裂。降解釋放出醇單體(ti) 。這些單體(ti) 隨後就可用於(yu) 製造新產(chan) 品。其中粘合劑的性能可與(yu) 超強力膠相媲美。

Morado還發明了其他含縮醛的聚氨酯，當暴露在光線下時可觸發降解。他用這些材料製造了可以包含除草劑甚至生物殺滅劑的微膠囊，用於(yu) 殺死藤壺和其他粘在船體(ti) 上的生物。他和Zimmerman也正在開發在二氯甲烷溶劑中用幾滴酸處理時溶解的粘合劑。另一個(ge) 潛在的應用是在電路板上：如果原始芯片出現故障，降解聚氨酯可以將已經牢固粘在電路板上的芯片拆下換新。

此外，該團隊正致力於(yu) 研究聚氨酯如何在更溫和的條件（與(yu) 醋反應）下降解。這對於(yu) 可降解縫合線或家庭應用（例如可拆卸圖片懸掛器）尤其有用。