使用社交账号登陆

当前位置: 主页 > 前沿 > 材料 • 化学

可回收再利用的新型热固型塑料

时间: 2014年05月22日 | 作者: | 来源: 科学公园
常见的各种塑料一般可以分成热塑性塑料和热固性塑料两大类别。

 



图片说明:新型热固性塑料的合成过程(上)以及在强酸环境下发生降解的示意图(下)
 
热塑性塑料由线性分子组成,在一定温度以上会熔融而失去其机械强度。因此热塑性塑料能够被反复加工,有利于节约资源,但它们的使用温度也因此受到限制。热固性塑料则是在线性分子的基础上进一步交联形成三维的网状结构,即便温度升高也不会发生熔融。因此与热塑性塑料相比,热固性塑料有着更好的耐热性能,适用于需要高温的场合。然而另一方面,由于经过了化学交联,固性塑料在成型之后就不能重新被加工成其它形状,因而回收再利用受到很大限制。
 
近日,来自美国IBM公司的研究人员成功开发出一种新型的热固性塑料。这种塑料不仅具有良好的机械性能,而且可以在一定条件下被回收再利用。研究人员将4,4’-二氨基二苯醚与甲醛反应,得到了具有良好机械性能的凝胶。通过进一步加热,这种凝胶还可以被转化为机械强度更高的热固性塑料。如果将这种塑料置于强酸性环境中,它会被降解为相应的单体。这样,热固性塑料的耐高温性能与不可回收再利用的矛盾就得到了很好的解决。
 
值得一提的是,这种新型塑料是研究人员在偶然中发现的。研究人员最初计划合成一些已知的高分子材料,并在无意中把反应物遗留在了烧瓶中,结果发现反应物变成了坚硬的塑料。由于4,4’-二氨基二苯醚和甲醛都是价格低廉的常见化学试剂,合成这种新型热固性塑料的过程也不需要使用催化剂或者其它特殊的试剂或者反应条件,因此这种新型塑料的生产成本并不会很高。来自IBM的研究人员希望这种新材料能够得到广泛的应用。
 
报道:New family of recyclable plastics created 'by accident'
 
论文:Recyclable, Strong Thermosets and Organogels via Paraformaldehyde Condensation with Diamines