研究人员发现新研制出的异碘化物基聚合物的硬度和延展性与普通塑料相似

来源:科技日报 | 2022-01-21 15:48:07 |

据物理学家组织网17日报道,来自英国伯明翰大学和美国杜克大学的研究人员利用糖基原料而非石化衍生物,研制出了两种新的聚合物,它们拥有普通塑料的所有特质,但可降解和物理回收。其中一种聚合物像橡胶一样可拉伸;另一种则像大多数塑料一样坚固且有韧性。

在最新研究中,科学家们使用异碘化物和异甘露醇作为基础原料,制造出了上述新聚合物。异碘化物和异甘露醇这两种化合物都由糖醇制成,具有一个坚硬的原子环。研究人员发现,新研制出的异碘化物基聚合物的硬度和延展性与普通塑料相似,强度与尼龙-6等高性能工程塑料相似。值得注意的是,这些新聚合物材料在粉碎和热处理后仍拥有优异的机械性能,而粉碎和热处理是物理回收塑料的常用方法。

尽管异碘化物和异甘露醇仅仅两个键的三维空间指向(立体化学)不同,但与异碘化物基聚合物相比,异甘露醇基聚合物除了拥有相似的强度和韧性,还表现出高弹性,变形后能恢复其形状。借助计算机模拟,研究人员发现,糖衍生物独特的3D形状促进了聚合物长链的不同运动和相互作用,导致他们观察到这两种聚合物出现不同的物体特性。

此外,研究人员还发现,通过制造同时包含有异碘化物和异甘露醇单元的共聚物,可以分别控制这两种单元的机械性能和降解速率,为使用糖的独特形状独立调节特定用途塑料的降解性(而不会显著改变材料的其他性质)打开了大门。

伯明翰大学康纳·斯塔布斯博士表示:“石化基塑料目前面临极大的环境挑战。因此,我们可以另辟蹊径,研究其他独特的结构和形状,以创造出与当前商用塑料具有相同性能的更好塑料。”

关键词: 聚合物 塑料


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