新型聚合物添加剂可能改善塑料回收利用制造新型材料

现今塑料回收问题正在成为重大的生态问题，越来越多的人意识到废弃塑料回收利用的重要性，研究人员正在寻找重复利用现有塑料的方法，以减少材料的浪费或找到更环保的替代品。不久前，康奈尔大学的研究员领导的一个开发新材料的团队，解决了一个严重阻碍塑料回收利用的问题。康奈尔大学化学与化学生物学教授杰弗里•科茨(Geoffrey Coates)经常着手讨论塑料的回收问题，指出目前只有2%的塑料被回收利用。这意味着近三分之一废弃塑料进入生态环境中，14%用于焚烧或能源回收，而40%的塑料被当作垃圾在垃圾填埋场。

这些关于塑料回收的令人沮丧的数据激发了科茨去寻求更好的回收塑料的方法。其中之一是通过与明尼苏达大学的合作，研究人员开发了一种多嵌段聚合物，当其加入到世界顶级塑料的两种混合物中时，可以制造出一种可以解决现有问题的新型机械韧性聚合物。困扰塑料回收利用很多年的问题是，聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)占了世界塑料的三分之二，它们两者具有不同的化学结构，而且由于没有将二者融合在一起的技术，回收后它们不能重新配合使用。

明尼苏达在康奈尔大学的团队取得的成就可能会使上述问题得到改变。当将少量由组合物产生的四嵌段或四嵌段聚合物加入到交替的聚乙烯和聚丙烯链段中时，所得材料具有优于它们测试的二嵌段或两嵌段聚合物的强度。他们说，这一结果是许多研究人员已经尝试了多年但还没成功过的。为了测试材料，该团队使用不同的多嵌段聚合物作为粘合剂将两条塑料条焊接在一起，然后将它们机械地分开。用二嵌段聚合物制成的焊缝相对较快地失效，但是由四嵌段添加剂制成的焊缝保持良好，使得塑料条不会破裂。

科研人员说，他们以前也取得了类似的成果，通常他们会使用10%的软材料，所以结果并不具有典型的塑性特性，性能通常不如原来的好。

他说：“令人兴奋的是，我们可以用低至1%的添加剂，而且可以获得一种真正具有超级特性的塑料合金。”据该团队介绍，除了从现有塑料中获得新型回收塑料之外，新型聚合物还可以开发出全新的机械强度聚合物。研究人员说，这将允许用较少的塑料材料制成典型物体和容器，创造出更合适解决方案。