随着用于智能手机、电脑、服装等日常生活方方面面的高分子材料逐渐趋于高功能化,其产量在全球范围内也在不断增加。但同时也导致废弃量激增,仅流入海洋的高分子废弃物每年就高达数百万吨,对环境和生态系统都造成了负面影响。为此,在确保不降低高分子特性的情况下,推动同一材料重复利用的“闭环回收”势在必行。
信州大学学术研究院的铃木大介副教授等人组成的研究团队,开发出了一种高分子膜,只需把使用过的高分子材料浸入溶剂中即可将其分解成原来的微粒子状态,然后根据用途能够反复调整颜色和力学特性。这种不使用特殊化学原料,能够以常用于粘合剂和涂料的丙烯酸甲酯作为原料的高分子膜,可通过干燥溶剂的方法轻松制备,其强度可与增强粒子界面的天然橡胶薄膜相匹敌。
微粒子膜的分解方法示意图。只需浸入溶剂中,即可分解微粒子且不引起劣化,便于再利用。
用于分解的是乙醇和水的混合溶剂,具有毒性低和环保的特点。高分子膜分解后为几十到几百纳米大小的微粒子,由于高分子链没有断裂,因此其力学特性丝毫不逊色于原高分子材料。此外,还可以实现材料回收率高达99%的闭环回收。本研究发现的安全高效的材料回收方法,从减少高分子废弃物和稀缺材料的再利用等角度来看具有很高的可用性,有望对世界性课题——构建循环型社会做出贡献。(TEXT:横井Manami)
原文:JSTnews 2023年6月号
翻译:JST客观日本编辑部