Greentech Science: Durchbruch bei Polymer-Forschung für mehr recycelbare Kunststoffe

Forscher der Chemie- und Materialwissenschaften an der Colorado State University haben eine neue Art von recycelbaren Polymeren entwickelt, die gängige Einwegkunststoffe, die insbesondere oft in Einkaufstüten verwendet werden, ersetzen könnten.

Die Arbeit – beschrieben in einer neuen Ausgabe von Science – wurde von Chemieprofessor Garret Miyake in Partnerschaft mit dem National Renewable Energy Laboratory geleitet.Herstellung einer

Polymere, die eine Vielzahl begehrter Eigenschaften aufweisen – und hochgradig recycelbar sind

In dem Papier beschreibt das Team einen Ansatz zur Herstellung einer Reihe von Polymeren, die eine Vielzahl begehrter Eigenschaften aufweisen, hochgradig recycelbar sind und mit nur zwei einfachen Bausteinen hergestellt werden können.

Der Postdoktorand Yucheng Zhao ist der Co-Erstautor der neuen Arbeit. Er sagte, dass Polyolefine für den aktuellen Kunststoffbedarf aufgrund ihrer Materialeigenschaften beliebt sind, die sie leicht zu formen und langlebig machen, sie aber auch nach dem Gebrauch schwer zu recyceln machen.

Um diese Lücke zu schließen, entwickelte das Team einen Ansatz zur Herstellung chemisch recycelbarer polyolefinähnlicher Materialien aus zwei „harten“ und „weichen“ Bausteinen.

Greentech: Plastik Recycling – Kunststoffe wieder in die Grundblöcke dekonstruieren 

Diese neuen synthetisierten Polymere bleiben aufgrund ihrer mechanischen Eigenschaften wie Flexibilität und Festigkeit für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet.

Darüber hinaus können die Materialien ohne Trennung recycelt werden, was derzeit eine große Herausforderung beim Recycling von Mischkunststoffen darstellt.

Sie weisen auch andere begehrte Eigenschaften auf, wie eine hohe Schmelztemperatur und eine niedrige Gasübergangstemperatur, und können wieder zum Recycling wieder in die Grundblöcke dekonstruiert werden, sagte Zhao.

Emma Rettner ist Doktorandin im Graduiertenprogramm für Materialwissenschaft und Ingenieurwesen und war auch eine Co-Erstautorin der Arbeit. Sie sagte, dies sei die Art von Arbeit, an der sie gehofft hatte, Teil der sie zu sein, als sie zur CSU kam, basierend auf dem Ruf der Universität in Bezug auf der Nachhaltigkeitsforschung.

Polyolefin-Kunststoffe: „Was machen wir daraus, wenn wir fertig sind?“

„Wir verwenden jeden Tag Polyolefin-Kunststoffe, aber wir haben immer noch viele unbeantwortete Fragen darüber, was wir damit machen sollen, wenn wir fertig sind“, sagte sie. „Unsere Methode macht eine potenzielle Ersatzklasse von Polymeren für die Untersuchung und den potenziellen Einsatz viel zugänglicher. Es eröffnet einen neuen Bereich von Materialien, der erforscht werden kann, der sich schließlich mit den wichtigsten Nachhaltigkeits- und Recyclingproblemen rund um Kunststoffe befassen könnte.

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Quellen

Weitere Informationen: Yucheng Zhao et al, Chemisch recycelbare polyolefinähnliche Multiblockpolymere, Wissenschaft (2023). DOI: 10.1126/science.adh3353