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盡管許多城市都禁止使用一次性塑料，但塑料袋和其他聚乙烯包裝仍然塞滿了垃圾填埋場，污染了河流和海洋。

循環利用聚乙烯（占全球塑料總產量的三分之一）的一個主要問題是經濟問題：循環利用的袋子最終只能制成低價值的產品，例如甲板和建筑材料，幾乎沒有動力來重復利用廢物。

加州大學伯克利分校開發的一種新化學工藝可以將聚乙烯塑料轉變成一種堅固且更有價值的膠粘劑。

研究團隊負責人表示：“我們的愿景是，你將帶走一個有價值的塑料袋，而不是將其扔到垃圾填埋場。因為每年會生產數千億磅的聚乙烯，你不能把所有這些再生塑料都拿走。但是如果把其中的一小部分轉變成某種更具價值東西，例如將其轉變成具有粘合性能的材料，也能提升再生塑料的經濟性。”

對于大多數塑料而言，回收意味著將其切碎并制成通用產品，在此過程中，我們會努力地將原始塑料的許多特性。例如柔韌性和易加工性。拋棄掉。盡管新的回收方法可以將塑料分解成化學成分以用作燃料或潤滑劑，但這些產品的價值也很低，并且可能對環境造成影響，或使用壽命很短。

為了使回收更具吸引力，研究人員和塑料行業一直在尋找“升級”的方法，即將回收的塑料轉化為更有價值，壽命更長的產品。

研究人員開發的化學過程保留了聚乙烯的許多原始特性，但在聚合物中添加了一個化學基團，使其粘在金屬上：聚乙烯通常做不到這一點。他的團隊表明，改性聚乙烯甚至可以涂上水性乳膠。乳膠很容易剝離稱為LDPE的標準低密度聚乙烯。

研究人員說：“我們能夠增強粘合力，同時保留該行業認為有用的所有其他聚乙烯特性。在增強附著力的同時，可加工性、熱穩定性和機械性能幾乎沒有受到損害。這就是我們可以展示令人興奮的地方。”

雖然該方法尚不適合工業使用，但研究人員認為可以改進它，并且可以作為添加除粘性以外的其他特性的起點。這一成功也暗示了其他催化劑可以與其他類型的塑料一起工作，例如回收塑料瓶中的聚丙烯，以生產出具有經濟吸引力的高價值產品。

調整烴鏈

研究人員專門設計新的催化工藝，是在非特定的位置向大型烴鏈或聚合物中添加較小的化學單元，以創建具有新的有用特性的“功能化聚合物”。這種反應是困難的，因為塑料的主要賣點是它們耐化學反應。

對于這個項目，研究人員想看看他是否可以在聚乙烯鏈沿碳氫鍵的一小部分添加一個羥基（與氫或OH結合的氧）。

研究人員說：“聚乙烯通常在鏈中具有2,000至10,000個碳，每個碳上有兩個氫-實際上，它是CH2基團的海洋，稱為亞甲基。我們查詢了大量文獻，尋找可以為亞甲基位置官能化找到的最具活性的催化劑。”

催化劑必須在高溫下工作，因為固體回收塑料必須熔化。同樣，它必須在非極性溶劑中工作，因此必須與非極性聚乙烯混合。這是它不粘附于極性或帶電金屬的原因之一。

研究人員選擇了滿足這些要求的釕基催化劑（多氟化釕卟啉），而且可以在聚合物鏈中添加OH基，而高活性羥基不會使聚合物鏈斷裂。

出乎意料的是，該反應產生了一種聚乙烯化合物，該化合物牢固地粘附在鋁金屬上，大概是通過沿著聚乙烯的烴鏈固定的OH分子。為了更好地了解粘附力，研究人員的研究重點是具有粘附特性的生物組織，特別是貽貝產生的膠。

研究人員發現，向聚合物中添加相對較小百分比的酒精可以使粘合力提高20倍。研究人員說：“這種催化作用使化學變化只占聚合物的不到10％，但卻大大增強了其粘附于其他表面的能力。”

他補充說，使聚乙烯能夠粘附在包括乳膠漆在內的物體上，將創造許多機會。人工髖臼和膝關節植入物通常將聚乙烯與金屬組件集成在一起，并且可以使其更好地與金屬粘合。功能化的聚乙烯可用于涂覆電線，提供將其他聚合物粘合在一起的膠水（例如在牛奶紙箱中）或制造更耐用的塑料和金屬復合材料，例如玩具。該工具能夠引入這些官能團，有助于解決聚乙烯粘合中的許多長期問題：聚乙烯與其他聚乙烯或其他聚合物以及金屬的粘合性。

研究人員預見到更多功能化復雜聚合物的功能，包括最常見的塑料聚丙烯。他說：“有些人可以打破鏈條，有些人則可以使鏈條環環相扣，但是將極性官能團真正引入鏈條是其他人無法做到的。”

文章來源：賢集網

原標題：《【行業動態】新化學工藝可以將聚乙烯塑料轉變成堅固且更有價值的膠粘劑》

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【行業動態】新化學工藝可以將聚乙烯塑料轉變成堅固且更有價值的膠粘劑