Ricerca sulla plastica biodegradabile?
Il rispondente ha menzionato in precedenza che la stabilità e la degradabilità della plastica sono opposte, il che è vero in una certa misura, ma ciò non significa che non sia correlato alla tecnologia o che il livello tecnico sia sufficiente.
Abbiamo esigenze diverse per i materiali polimerici utilizzati in diverse occasioni. Ci sono effettivamente alcune materie plastiche di cui abbiamo bisogno per avere un'elevata resistenza, un alto modulo e un'elevata tenacità, ma la biodegradabilità è un'altra richiesta molto preziosa, come i bicchieri usa e getta per i contenitori per il pranzo. Hai bisogno di quanto possa rompere le noci? Finché può essere utilizzato normalmente una volta, speriamo che si degradi rapidamente dopo l'uso per evitare l'inquinamento. Secondo le statistiche, circa il 40% di tutti i prodotti in plastica sono monouso, il che dimostra che la biodegradazione non è una piccola domanda, ma una domanda molto grande.
Inoltre, ho visto un risponditore che ha affermato che la plastica degradabile può persino decomporre i microrganismi e le prestazioni devono essere molto scadenti, il che è proprio causato dall'attuale mancanza di tecnologia e cognizione. Spesso è il ruolo dei microrganismi o degli enzimi che giocano un ruolo nel processo di biodegradazione. Agiscono su alcuni fragili legami chimici della catena molecolare del polimero per romperla e alla fine formano piccole molecole.
Ma questo non significa che le prestazioni dei materiali biodegradabili debbano essere scadenti. Anche le plastiche approvate per degradarsi rapidamente, il processo di degradazione è spesso lento e generalmente richiede diversi mesi in condizioni di compostaggio, solo con plastiche non degradabili. È molto veloce rispetto a milioni di anni e l'ambiente di utilizzo del materiale può essere privo di tali microrganismi o enzimi e la temperatura e l'umidità della condizione di compostaggio sono lontane dall'essere raggiunte, quindi non si verificherà in modo significativo durante il normale utilizzo. Il degrado, tutti gli aspetti delle prestazioni possono essere garantiti.
Ma dopo tutto, esiste la contraddizione tra degradabilità e proprietà meccaniche. Dei legami chimici di tutti i polimeri, il più facilmente rotto è il legame estere, e la struttura aromatica nella catena molecolare tende ad aumentare la resistenza sterica del legame estereo, rendendo il legame estereo più stabile e non facile da rompere, come Il PET è molto difficile da degradare. Questo è il motivo per cui le plastiche degradabili attualmente accettate sono fondamentalmente alcuni poliesteri alifatici, come l'acido polilattico (PLA), il policaprolattone (PCL), l'acido grasso poliidrossi (PHA), anche se contengono strutture aromatiche degradabili Il materiale PBAT non si degrada più quando il contenuto di acido tereftalico contenente anelli benzenici supera il 50%. Pertanto, queste molte plastiche degradabili hanno un problema comune, cioè la mancanza di una struttura rigida di anelli aromatici porta direttamente alle loro proprietà meccaniche. Finché la catena di carbonio è più corta, è molto fragile e la catena di carbonio è più lunga, è morbida e collassata e non ha forza.
Per questo motivo, ciò porta alla direzione più importante nell'attuale ricerca sulle plastiche degradabili, la modifica delle plastiche degradabili.
Per l'esempio più semplice, l'acido polilattico (PLA) è attualmente la più grande plastica biodegradabile, ma il puro acido polilattico fuso ha una resistenza molto bassa, una lavorazione difficile e una rapida velocità di cristallizzazione e il prodotto è molto fragile, limitando la sua applicazione, quindi la modifica di acido polilattico è un argomento con una storia molto lunga. Coloro che sono interessati possono dare un'occhiata alla ricerca correlata dell'accademico Chen Xuesi dell'Istituto Changchun Yinghua dell'Accademia cinese delle scienze.
Sulla base della mia comprensione superficiale, il campo delle plastiche biodegradabili è ancora molto immaturo e c'è molto lavoro da fare. Ad esempio, per ottenere il degrado in alcune condizioni difficili (come il degrado dell'acqua di mare, il degrado a bassa temperatura nel suolo ghiacciato), un altro esempio è la modifica di alcune plastiche degradabili, una maggiore tenacità e prestazioni di lavorazione migliorate e così via, come il lattide a monte, Il processo di preparazione di monomeri come l'acido furandicarbossilico, il processo di polimerizzazione di polimeri, ecc. (La capacità di produzione di acido polilattico non è stata sufficiente di recente e la fornitura scarseggia), e anche le leggi e i regolamenti pertinenti sulle plastiche degradabili sono attualmente molto imperfette.
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