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日本，開(kāi)發(fā)出新型海洋降解塑料PES
2025年1月，日本化工公司Nippon Shokubai(日本觸媒)成功開(kāi)發(fā)出一款新型聚合物，該聚合物以聚丁二酸乙二醇酯(PES)作為骨架，可作為聚乳酸(PLA)的改性劑，賦予PLA海洋生物降解性，同時(shí)使其具備柔軟特性。隨著PLA產(chǎn)量的日益增長(zhǎng)和應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，這款新型聚合物有望助力解決海洋塑料廢棄物問(wèn)題，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
PES雖可在土壤或河川環(huán)境中實(shí)現(xiàn)生物降解，但由于海洋中的降解菌濃度較低且種類(lèi)稀少，導(dǎo)致其在海洋中難以分解。而此次研發(fā)的新型聚合物通過(guò)部分引入癸二酸、十二烷二酸等長(zhǎng)鏈二羧酸成分，顯著提高了聚合物鏈的移動(dòng)性，從而展現(xiàn)出與纖維素相當(dāng)?shù)暮Ｑ笊锝到庑阅堋?br />
該新型聚合物不僅具有源自PES的阻氣性，且相較于傳統(tǒng)生物降解性聚合物，其阻氣性能更為出色，同時(shí)具備柔軟性與韌性。薄膜撕裂測(cè)試結(jié)果表明，其性能達(dá)到了與低密度聚乙烯(LDPE)同等的水平。
圖1：使用海水(25°C)進(jìn)行的BOD生物降解測(cè)試
圖2：氧氣透過(guò)率(23℃，干燥條件)
另一方面，將新型聚合物添加到僅在60°C堆肥條件下才能生物降解的PLA中，能夠賦予PLA海洋生物降解性。同時(shí)，新型聚合物自身的柔軟特性可以有效改善PLA質(zhì)地硬且脆的缺點(diǎn)。此外，該新型聚合物還有望應(yīng)用于聚丁二酸丁二醇酯(PBS)，賦予其海洋生物降解能力。
新型聚合物屬于共聚物，可通過(guò)改變組成成分在較大范圍內(nèi)靈活調(diào)整機(jī)械特性。并且，除了構(gòu)成PES的琥珀酸和乙二醇外，作為新型聚合物成分之一的癸二酸主要以蓖麻油為原料，這為實(shí)現(xiàn)該新型聚合物的全生物質(zhì)化提供了可能。
隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，有望為全球海洋環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)積極影響，在解決塑料廢棄物對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境威脅的同時(shí)，為相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供更多高性能、環(huán)保的材料選擇。
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