球磨新工艺为塑料回收增值

实验与分析 2021-03-22

聚苯乙烯是一种广泛用于泡沫包装材料、一次性食品容器、餐具和许多其他应用的塑料。使用这种塑料产生的垃圾无处不在且不可生物降解。

聚苯乙烯是一种广泛用于泡沫包装材料、一次性食品容器、餐具和许多其他应用的塑料。使用这种塑料产生的垃圾无处不在且不可生物降解。据物理学家组织网17日报道，美国能源部艾姆斯和美国克莱姆森大学的科学家合作发现一种绿色、低能耗的方法可以分解聚苯乙烯。相关研究发表于英国皇家化学会期刊《新化学杂志》上。

目前，绝大多数塑料的回收在经济上是不可行的;它们的分类和分解是时间和劳动密集型的，而化学加工和再制造需要大量的能量投入和有毒溶剂。而且，再加工的聚苯乙烯聚合物通常性能较差。

艾姆斯的科学家使用球磨工艺，在没有有害溶剂的室温环境中，一步就能搞定商用聚苯乙烯的分解。球磨是将材料放入带有金属滚珠轴承的研磨瓶中进行搅拌，直到发生所需的化学反应。用于研磨的金属轴承和环境氧起到了辅助催化剂的作用，使单体苯乙烯能够从形成的含低聚自由基物种中提取出来。

研究发现，聚苯乙烯的分解通过一系列的化学反应事件进行，这会产生自由基。研究人员称，自由基的存在直接证明，研磨过程直接导致聚合物链断裂。

报道称，克莱姆森的团队证实，将原来的聚合物全面分解成更小的碎片，即低聚材料，适合进一步被加工成新的增值产品。

“这种方法是一项重大突破，它可以在环境条件下(即比原始材料的热分解温度低约300摄氏度)同时分解聚合物。”艾姆斯高级科学家维克托·巴勒玛表示，“我们认为，这为开发各种塑料的新回收技术提供了令人兴奋的可能性，这将有助于循环经济发展。”

巴勒玛的合作伙伴伊戈尔·卢齐诺夫进一步评论说：“这一发现为从多组分聚合物基体系(如复合材料和层压材料)中低温回收单体开辟了新途径。此外，我们的技术还将允许从含有苯乙烯单元的交联材料中提取单体。”

内容来源：科技日报

责任编辑：展源

审　　核：何发