داروخانه ها را دشوار پلاستیک قابل بازیافت

Thermosets که شامل epoxies, ترموپلاستیک و لاستیک استفاده می شود برای لاستیک در بر داشت در بسیاری از محصولات است که باید با دوام و مقاوم در برابر حرارت مانند اتومبیل یا لوازم الکتریکی. یک اشکال به این مواد است که آنها به طور معمول نمی توان به راحتی بازیافت شده و یا شکسته شده و پس از استفاده به دلیل پیوندهای شیمیایی آنها را با هم نگه قوی تر از کسانی که در مواد دیگر مانند گرمانرم.

MIT داروخانه ها در حال حاضر توسعه یک راه برای تغییر ترموست پلاستیک با مواد شیمیایی لینکر که باعث می شود این مواد بسیار آسان تر برای شکستن اما هنوز هم اجازه می دهد تا آنها را به حفظ استحکام مکانیکی است که باعث می شود آنها را بسیار مفید است.

در یک مطالعه ظاهر می شود امروز در طبیعت, محققان نشان داد که آنها می تواند تولید یک تجزیه نسخه از یک پلاستیک ترموست به نام pDCPD شکستن آن به پودر و پودر استفاده کنید برای ایجاد بیشتر pDCPD. آنها همچنین پیشنهاد یک مدل نظری نشان می دهد که رویکرد خود را می تواند قابل استفاده برای طیف گسترده ای از پلاستیک و دیگر پلیمرها مانند لاستیک.

“این کار پرده یک اصل اساسی طراحی که اعتقاد ما بر این است که به طور کلی به هر نوع ترموست با این پایه معماری می گوید:” Jeremiah Johnson, یک استاد شیمی در دانشگاه MIT و نویسنده ارشد این مطالعه است.

Peyton Shieh, یک انجمن سرطان آمریکا همکار فوق دکترا در دانشگاه MIT برای اولین بار نویسنده این مقاله است.

سخت به بازیافت

Thermosets در یکی از دو طبقه عمده از پلاستیک همراه با گرمانرم. ترموپلاست شامل پلی اتیلن و پلی پروپیلن استفاده می شود که برای کیسه های پلاستیکی و دیگر تنها-استفاده از پلاستیک مانند مواد غذایی لفافه. این مواد ساخته می شوند تا حرارت گلوله های کوچک پلاستیکی تا زمانی که ذوب و سپس قالب گیری و آنها را به شکل مورد نظر و اجازه آنها را سرد به یک جامد است.

ترموپلاست است که حدود 75 درصد از در سراسر جهان پلاستیک تولید بازیافت می تواند با حرارت دادن دوباره آنها را تا زمانی که آنها تبدیل به مایع به طوری که آنها می تواند remolded به یک شکل جدید.

پلاستیک ترموست ساخته شده توسط یک فرایند مشابه اما هنگامی که آنها در حال سرد از یک مایع به جامد آن را بسیار دشوار است برای آنها را به بازگشت به حالت مایع. دلیلش این است که اوراق قرضه است که به صورت بین پلیمر مولکول های شیمیایی قوی فایل پیوست به نام پیوندهای کوالانسی که بسیار دشوار است برای شکستن. زمانی که گرم می شود, پلاستیک ترموست به طور معمول سوختگی قبل از آنها می تواند remolded جانسون می گوید.

“هنگامی که آنها را در شکل داده شده آنها در آن شکل برای طول عمر خود را,” او می گوید. “اغلب وجود دارد هیچ راه آسان برای بازیافت آنها است.”

MIT تیم خواست به منظور توسعه یک راه برای حفظ ویژگی های مثبت از پلاستیک ترموست — قدرت و دوام — در حالی که ساخت آنها را آسان تر برای شکستن پس از استفاده.

در یک مقاله منتشر شده در سال گذشته با Shieh به عنوان رهبری, نویسنده, جانسون, گروه, گزارش, یک راه برای ایجاد پلیمرهای تجزیه مواد مخدر تحویل با ترکیب یک بلوک ساختمان یا مونومر حاوی یک silyl اتر ، این مونومر است که به طور تصادفی توزیع شده در سراسر مادی و زمانی که این ماده در معرض اسیدهای پایگاه ها یا یون ها مانند فلوراید ، silyl اتر اوراق قرضه ،

همان نوع از واکنش شیمیایی مورد استفاده برای سنتز آن دسته از پلیمرها نیز استفاده می شود به برخی از پلاستیک ترموست از جمله polydicyclopentadiene (pDCPD) استفاده شده است که برای بدن پانل در کامیون ها و اتوبوس ها.

با استفاده از همان استراتژی از خود 2019 مقاله محققان اضافه شده silyl اتر مونومر به مایع پیش سازهای که به صورت pDCPD. آنها دریافتند که اگر silyl اتر مونومر ساخته شده بین 7.5 و 10 درصد از کل مواد pDCPD خواهد خود را حفظ استحکام مکانیکی اما می تواند به یک محلول پودر پس از قرار گرفتن در معرض فلورايد.

“این اولین چیزی هیجان انگیز ما در بر داشت” جانسون می گوید. “ما می توانیم pDCPD تجزیه در حالی که نه صدمه زدن به مفید آن خواص مکانیکی.”

مواد جدید

در فاز دوم مطالعه محققان سعی در استفاده مجدد از پودر به دست آمده به شکل جدید pDCPD مواد. پس از حل کردن پودر در پیشرو راه حل مورد استفاده قرار گیرد به pDCPD آنها قادر به تصمیم جدید pDCPD thermosets از بازیافت پودر.

“که مواد جدید است و تقریبا غیر قابل تشخیص است و در برخی از روش های بهبود خواص مکانیکی نسبت به مواد اصلی” جانسون می گوید. “نشان می دهد که شما می توانید محصولات تخریب و بازسازی همان ترموست دوباره با استفاده از همان فرآیند هیجان انگیز است.”

محققان بر این باورند که این رویکرد به طور کلی می توان به انواع دیگر ترموست شیمی به عنوان به خوبی. در این مطالعه آنها نشان داد که با استفاده از تجزیه مونومر به شکل رشته منحصر به فرد از پلیمرهای بسیار موثر تر از استفاده از تجزیه اوراق قرضه برای “cross-link” رشته هم که سعی شده است قبل از. آنها بر این باورند که این cleavable رشته رویکرد می تواند مورد استفاده برای تولید بسیاری از انواع دیگر از تجزیه مواد.

اگر حق با انواع تجزیه مونومر می تواند برای انواع دیگر از واکنش های پلیمریزاسیون, این رویکرد می تواند مورد استفاده برای تجزیه نسخه های دیگر ترموست مواد مانند آکریلیک epoxies سیلیکون یا روکش لاستیکی جانسون می گوید.

محققان در حال حاضر امید به تشکیل یک شرکت به مجوز و تجاری فن آوری است. MIT نیز اعطا Millipore سیگما یک مجوز غیر انحصاری تولید و فروش silyl اتر مونومر برای مقاصد پژوهشی.

پاتریک کیسی یک محصول جدید مشاور در SP بینش و یک مربی با دانشگاه MIT Deshpande مرکز نوآوری در فن آوری است که کار خود را با جانسون و Shieh به ارزیابی تکنولوژی از جمله انجام برخی از مقدماتی مدلسازی اقتصادی و ثانویه تحقیقات بازار است.

“ما در مورد این تکنولوژی با برخی از پیشرو صنعت بازیکنان که به ما این وعده را به خوبی برای ذینفعان در سراسر زنجیره ارزش” کیسی می گوید. “قطعات fabricators یک جریان کم هزینه مواد بازیافتی; تولید کنندگان تجهیزات از جمله شرکت های خودرو می تواند خود را برآورده پایداری اهداف و بازیافت یک جریان درآمد جدید از پلاستیک ترموست. مصرف کنندگان دیدن یک صرفه جویی در هزینه و همه ما یک تمیز کننده محیط زیست است.”

این پژوهش از بودجه توسط بنیاد ملی علوم و موسسه ملی بهداشت.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de

نرم افزار گرامرلی

ایندکسر