Полибутиленсукцинат (ПБС) стал жизнеспособной альтернативой обычным пластикам благодаря своей биоразлагаемости и свойствам, близким к полипропилену. В условиях компостирования PBS может распадаться на воду, углекислый газ и биомассу. Однако его линейная структура ограничивает его использование в ключевых производственных процессах, таких как вспенивание и выдувание пленки, из-за проблем с вязкостью расплава и механической прочностью. Преодоление этих ограничений было ключевым моментом для исследователей, стремящихся расширить потенциал PBS в устойчивых приложениях.

Важным достижением стало то, что ученые из Юго-Западного университета в сотрудничестве с Южно-Китайским технологическим университетом улучшили свойства PBS за счет введения динамических иминных связей. Их исследование (DOI: 10.1007/s10118-024-3132-6), опубликованное в Китайский журнал полимерной науки 17 мая 2024 г. подробно рассказывается о создании витримеров PBS (PBSV), которые обладают улучшенными термическими, механическими характеристиками и характеристиками плавления, что делает их более универсальным материалом для экологически чистого применения.

Включив динамические иминные связи в PBS, исследовательская группа разработала витримерные сети, которые устраняют ограничения вязкости и прочности расплава материала. Регулируя степень сшивки, команда синтезировала PBSV, которые продемонстрировали заметное улучшение производительности. Эти витримеры продемонстрировали превосходную способность к термической переработке: механические свойства восстанавливаются более чем на 90% после трех циклов обработки. Кроме того, более высокая степень сшивки привела к более высокой скорости кристаллизации, что еще больше улучшило характеристики материала. В отличие от традиционных сшитых полимеров, эти PBSV сохраняют высокую вязкость и прочность во время обработки, предлагая более долговечную и экологичную альтернативу обычным пластикам.

Цзянь-Бин Цзэн, главный исследователь исследования, подчеркнул важность полученных результатов: «Это исследование является важным шагом в развитии науки о полимерах. Мы успешно разработали PBSV, которые сохраняют устойчивые, биоразлагаемые свойства PBS, одновременно улучшая производительность. Эти достижения имеют решающее значение для расширения использования биоразлагаемых материалов и могут обеспечить значительные экологические преимущества, предлагая более эффективные варианты материалов для применений, в которых традиционно доминируют неразлагаемые пластики».

Разработка этих усовершенствованных PBSV имеет значительные перспективы для отраслей, ориентированных на устойчивое развитие. Благодаря улучшенным свойствам плавления и возможности повторной переработки PBSV могут изменить производство экологически чистой упаковки, пенопластов и одноразовых изделий. Эти материалы представляют собой экологически чистую альтернативу обычным пластикам, помогая снизить загрязнение окружающей среды. Широкое внедрение PBSV могло бы значительно уменьшить экологический след индустрии пластмасс и поддержать переход к экономике замкнутого цикла, где материалы эффективно перерабатываются и повторно используются.

###

Ссылки

DOI

10.1007/с10118-024-3132-6

Исходный URL-адрес источника

https://doi.org/10.1007/s10118-024-3132-6

Информация о финансировании

Эта работа проводилась при финансовой поддержке Национального фонда естественных наук Китая (№ 51973176), Чунцинского плана развития талантов для молодых талантливых специалистов (№ CQYC2021059217) и Фондов фундаментальных исследований для центральных университетов (№ SWUXDJH202314).

О Китайский журнал полимерной науки

Китайский журнал полимерной науки (ЦДЖПС ) — ежемесячный журнал, издаваемый на английском языке и спонсируемый Китайским химическим обществом и Институтом химии Китайской академии наук. ЦДЖПС Редактируется выдающимся редакционным советом, возглавляемым профессором Ци-Фэн Чжоу, и поддерживается Международным консультативным советом, в который входят многие известные активные ученые-полимерщики со всего мира. Типы рукописей включают редакционные статьи, быстрые сообщения, перспективы, учебные пособия, тематические статьи, обзоры и исследовательские статьи. По данным Journal Citation Reports, импакт-фактор (IF) 2023 г. ЦДЖПС составляет 4,1.