新的聚合物家族可以很容易地回收甚至升级循环

美国加州劳伦斯伯克利国家实验室的一个团队开发了一种新的聚合物家族，使我们更接近闭环、零废物塑料的梦想。为了达到这一目的，他们使用了一种叫做聚二酮胺的分子家族，这种分子由动态共价键连接在一起，尽管这种共价键非常强，但用少量的酸就能很容易地分解。

到目前为止，二酮胺在聚合物化学中几乎是未知的。第一作者布雷特·赫尔姆斯解释说:“这个motif在固态肽化学中被称为一个保护基团，但通常被归类为“混杂的”，因为它在肽合成过程中围绕不同的胺基团反弹。他解释说:“我们认为二酮胺的杂乱性是动态共价行为的证据，这可能有助于合成新的聚合物。”这招奏效了。令人惊讶的是，聚二酮胺可以通过简单地将酮和胺混合而制成。赫尔姆斯说:“这是一种在室温下进行的咔嚓反应，不需要催化剂、添加剂甚至溶剂。”“他们只需要几分钟球磨机”。

惊喜还在继续。赫尔姆斯说:“在用酸清洗玻璃器皿时，我们意识到其中发生了化学反应。”“我们决定对这些产品进行分析，但在识别出原始单体时，我们感到很困惑。“二酮胺可以通过浓缩酸重新转化为它们的组成部分。

他说:“这种方法既新颖又简洁。瑞秋O ' reilly他是英国伯明翰大学聚合物化学方面的专家。她补充说:“这种新型塑料可以进行闭环回收，这意味着它可以解聚成单体，然后重新制成与原始塑料具有相同性能的聚合物。”

解聚反应是实现可持续塑料回收目标的关键步骤。除此之外，消除塑料以前的使用是从回收到升级循环的一种方式——从废料中创造更高价值的产品。赫尔姆斯和他的团队也做到了这一点。他说:“我们可以将单体从制造商为性能和美观而添加到塑料中的所有额外成分中分离出来，比如填料、着色剂或增塑剂。”“解聚单体和混合颜色添加剂之间的分离真的令人印象深刻，”奥莱利说。“作者清楚地展示了这项技术的潜力。”

奥莱利说:“这种设计是完美的，这些新聚合物的机械性能是坚固耐用材料的特点。”她补充说:“此外，这个概念可能会引发其他具有不同可调性能的聚合物的设计。”

奥莱利说:“塑料问题没有单一的解决方案，但这些进展是朝着更负责任的方式使用聚合物迈出的重要一步。”赫尔姆斯的团队也在努力使回收过程更具可持续性。“我们希望减少水的使用，并尽量减少对聚合物进行升级循环所需的资源和能源。”