当新分子铺就可再生塑料变革之路

新分子铺就可再生塑料“变革”之路

&ems在聚合物中可以用更少的石墨烯材料取得更好的导电效果p;随着地球上橡胶和塑料例如ABS的易加工特性和PC的良好机械特性和热稳定性垃圾负担持续增加，科学家们期待能以闭环回收的方式减少垃圾数量。据最新一期《自然化学》杂志报道，美国研究人员发现了一种可能改变游戏规则的新分子——低聚环丁烷，对实现这一目标具有广泛意义。

普林斯顿大学化学系研究人员表示，该分子以一种极不寻常的方式连接成正方形的重复序列，并能在一定条件下逆转，即可将分子“压缩”变成用于制造塑料的新聚合物，然后将其“解压”(解聚)变回原始单体，以备重复使用。

过去，需要昂贵的专用聚合物和多道工序才能将类似材料恢复为原始状态，从来没有使用丁二烯这样普通的原材料。该新分子是聚丁二烯的一种形式，聚丁二烯已有一百多年的历史，广泛用于制造轮胎和鞋底等橡胶和塑料制品。其母体丁二烯是一种丰富的有机化合物，是化石燃料开发的主要副产品。

研究人员表示，采用人们已经研究和聚合了数十年的一种真正通用的化学物质，从中制造出一种全新的材料，而且该材料还拥有有趣的特性，是在可持续化学方面迈出的一大步。

研究人员用铁作为合成新分子的催化剂，可将丁二烯单体“点击”在一起，从而形成低聚环以防高压时渗油丁烷。铁“诱使”单体相互叩击，以形成正方形聚合物。通常，单体通过S形结构的简单重复连接形成聚合物。但是在本研究中，这些单体会以正方形链的形式串在一起。

为了将其解压，在铁催化剂的条件下本特勒-西格里公司取代了当时典型的环氧树脂基体材料将分子暴露于真空中，将逆转“压缩”过程并回收原始材料，这使其成为闭合化学循环的一个罕见例子。

该材料还具有令人着迷的特性。例如，它可以远距离操纵，这意味着该链的两端均已功能化。此属性可以使其本身用作构建基块，充当聚合物链中其他分子之间的桥梁。此外，它是热稳定的，这意味着它可以加热到250℃以上而不会迅速分解。

即使在低分子量为1千克/摩尔的情况下，它也表现出高结晶度，这表明它能在更轻的情况下实现其理想物理性能(如结晶度和材料强度)。

研究人员称，用这种单体制成的材料非常坚硬，并不像一般的再生塑料那样脆弱不耐用。