新開發透過熱處理之廢舊聚酯升級再造技術

 

刊登日期:2022/9/23
  • 字級

既有的回收再利用除了收集、清潔及處理耗費成本之外,另有品質或性能降低等課題有待解決。日本名古屋工業大學即於日前發表開發了一項「升級再造(Upcycling)」技術,可讓使用過的廢舊聚酯在提高性能後予以回收再利用。研究團隊表示,當聚酯與多官能環氧化合物、鹼性有機觸媒混合後,經過200℃的熱處理,會發生聚合物鏈連接在一起的架橋反應。與處理前相比,新材料的耐熱性、力學悟性等均有所提升,彈性率大約提高60倍,最大強度則提升約10倍。此外,由於新材料在高溫下結合交換呈現活性化,故具有再成形性、可修復性,並且易於加工。

經過詳細分析後,確認此架橋反應是由聚合物鏈的水解引發,與一般的架橋反應完全不同。透過分解在聚合物鏈的兩端生成架橋官能基(羧基與羥基),羧基、羥基與環氧化合物反應,並透過酯交換反應生長出網絡結構,最終則生成凝膠分率(Gel Fraction)為100%的架橋體。

自1940年代以來,既有的架橋概念「Flory 的凝膠化理論」係以利用聚合物鏈末端與側鏈的架橋性官能團為前提,並未論及聚合物鏈分解的假設。名古屋工業大學則是首次完成了「以分解做為引發契機進行反應」的架橋反應利用於聚酯升級再造(Upcycling)的實證。今後研究團隊將持續推動以同樣方法對PET、聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯等商用聚合物進行升級再造的研究。


資料來源: https://www.nitech.ac.jp/news/press/2022/9879.html
分享