AIST開發出適用於PSU樹脂之原料化技術

 

刊登日期:2023/9/27
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日本產業技術總合研究所(AIST)開發了一項超級工程塑膠「聚碸(Polysulfone;PSU)」之化學回收技術。PSU具有高耐久性,但很難分解至單體(Monomer)階段,此次透過使用鹼金屬氫氧化物(Alkali Hydroxide),在150°C的溫和條件下成功從PSU中獲得雙酚S(BPS)。雙酚S可做為其他工程塑膠的原料,因此具有廣泛的用途。
 
超級工程塑膠的機械強度與耐熱性源自於化學鍵的強度,表裡一體的性質較不適合化學回收,包括PESU、PPSU在內的PSU類樹脂也不例外,雖然廣泛應用於醫療、電子、食品領域,但尚未建立化學回收技術。目前為止AIST已針對聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)等超級工程塑膠進行了將聚合物轉換為單體的「解聚合反應」,且對PSU也嘗試了透過解聚合反應進行化學回收。
 
AIST關注的重點在於PSU結構中做為骨架存在的雙酚S。雙酚S可做為PESU的原料,亦可透過羥基轉換成為其他PSU類樹脂的原料。為了從PSU生成雙酚S,只要在維持碳-硫鍵的同時進行僅破壞碳-氧鍵的解聚反應即可。有鑑於此,研究團隊選擇了鹼金屬氫氧化物做為反應物,但尚有因生成的水導致反應效率降低的疑慮。因此AIST在DMI溶劑中添加氫氧化鈣做為脫水劑,將粉碎至約2mm的PSU與鹼金屬氫氧化物在150℃下反應,最終獲得了預期的雙酚A與雙酚S。。
 
此項技術不僅適用於PSU,亦可適用於PESU、PPSU、PEEK、PPS。今後AIST計畫將此項技術擴大應用於超級工程塑膠以外的其他難分解性樹脂。

資料來源: https://chemicaldaily.com/archives/348033
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