Recherche sur les plastiques biodégradables?
Le répondant a mentionné plus haut que la stabilité et la dégradabilité des plastiques sont opposées, ce qui est vrai dans une certaine mesure, mais cela ne signifie pas que cela n'est pas lié à la technologie ou que le niveau technique est suffisant.
Nous avons des besoins différents pour les matériaux polymères utilisés à différentes occasions. Il y a en effet des plastiques dont nous avons besoin pour avoir une résistance élevée, un module élevé et une ténacité élevée, mais la biodégradabilité est une autre demande très précieuse, comme les gobelets jetables pour les boîtes à lunch, avez-vous besoin de la force avec laquelle il peut casser les noix? Tant qu'il peut être utilisé normalement une fois, nous espérons qu'il se dégradera rapidement après utilisation pour éviter la pollution. Selon les statistiques, environ 40% de tous les produits en plastique sont à usage unique, ce qui montre que la biodégradation n'est pas une petite demande, mais une très grande demande.
De plus, j'ai vu un répondant qui a dit que les plastiques dégradables peuvent même décomposer les micro-organismes, et que les performances doivent être très mauvaises, ce qui est précisément causé par le manque actuel de technologie et de cognition. C'est souvent le rôle des micro-organismes ou des enzymes qui jouent un rôle dans le processus de biodégradation. Ils agissent sur certaines liaisons chimiques fragiles de la chaîne moléculaire du polymère pour la rompre et finissent par former de petites molécules.
Mais cela ne signifie pas que les performances des matériaux biodégradables doivent être médiocres. Même les plastiques qui sont approuvés pour se dégrader rapidement, le processus de dégradation est souvent lent, et il prend généralement plusieurs mois dans des conditions de compostage, juste avec des plastiques non dégradables. Il est très rapide par rapport à des millions d'années, et l'environnement d'utilisation du matériau peut être exempt de tels micro-organismes ou enzymes, et la température et l'humidité des conditions de compostage sont loin d'être atteintes, de sorte que cela ne se produira pas de manière significative lors d'une utilisation normale. Dégradation, tous les aspects de la performance peuvent être garantis.
Mais après tout, la contradiction entre dégradabilité et propriétés mécaniques existe. Parmi les liaisons chimiques de tous les polymères, la plus facilement rompue est la liaison ester, et la structure aromatique de la chaîne moléculaire a tendance à augmenter la résistance stérique de la liaison ester, rendant la liaison ester plus stable et difficile à rompre, telle que Le PET est très difficile à dégrader. C'est pourquoi les plastiques dégradables actuellement acceptés sont essentiellement des polyesters aliphatiques, tels que l'acide polylactique (PLA), la polycaprolactone (PCL), l'acide gras polyhydroxy (PHA), même s'ils contiennent des structures aromatiques dégradables Le matériau PBAT ne se dégrade plus lorsque le contenu d'acide téréphtalique contenant des cycles benzéniques dépasse 50%. Par conséquent, ces nombreuses matières plastiques dégradables ont un problème commun, à savoir que l'absence de structure rigide des cycles aromatiques conduit directement à leurs propriétés mécaniques. Tant que la chaîne de carbone est plus courte, elle est très cassante, et la chaîne de carbone est plus longue, elle est molle et effondrée, et elle n'a aucune force.
De ce fait, cela conduit à la direction la plus importante de la recherche actuelle sur les plastiques dégradables, la modification des plastiques dégradables.
Pour l'exemple le plus simple, l'acide polylactique (PLA) est actuellement le plus grand plastique biodégradable, mais la fusion d'acide polylactique pur a une très faible résistance, un traitement difficile et une vitesse de cristallisation rapide, et le produit est très cassant, ce qui limite son application, puis la modification de l'acide polylactique est un sujet avec une très longue histoire. Ceux qui sont intéressés peuvent jeter un coup d'œil aux recherches connexes de l'académicien Chen Xuesi de l'Institut Changchun Yinghua de l'Académie chinoise des sciences.
Sur la base de ma compréhension superficielle, le domaine des plastiques biodégradables est encore très immature et il y a beaucoup de travail à faire. Par exemple, pour obtenir une dégradation dans certaines conditions difficiles (comme la dégradation de l'eau de mer, la dégradation à basse température dans un sol gelé), un autre exemple est la modification de certains plastiques dégradables, une ténacité améliorée et des performances de traitement améliorées, etc., comme le lactide en amont, Le processus de préparation de monomères tels que l'acide furandicarboxylique, le processus de polymérisation des polymères, etc. (la capacité de production d'acide polylactique n'a pas été assez récente, et l'offre est rare), et même les lois et réglementations en vigueur sur les plastiques dégradables sont actuellement très imparfaits.
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