德国拜罗伊特大学的研究团队开发出一种创新方法,通过将石油精炼过程中产生的含硫废料整合到聚酯材料中,显著提升了塑料的可持续性。该研究由高分子化学副教授Alex Plajer博士领导,成果发表于《应用化学国际版》杂志。团队成功将动态硫键引入聚酯结构,为塑料的回收与再利用提供了新途径。
聚酯作为一种广泛应用于PET瓶、包装材料、服装及背包等日常用品的塑料,虽具备一定可降解性,但在热回收和机械回收过程中仍面临质量下降的问题。传统回收方法难以无限期维持聚酯纤维的性能,导致其可持续性受限。为解决这一挑战,研究团队提出引入动态化学键,使材料能够在不分解的情况下进行修复或重塑,从而延长使用寿命。
动态硫键因其易于断裂和重新形成的特性,成为提升材料可持续性的关键。然而,将硫元素整合至聚酯中一直存在技术难题。拜罗伊特大学团队通过新方法,利用石油精炼副产品——元素硫(S8环)与环氧物结合,成功实现了动态硫键的引入。环氧物作为化学起始原料,来源广泛,甚至包括天然物质,使得聚酯的物理性质(如硬度、玻璃化转变温度)可根据需求定制。
研究还发现,硫的参与显著加速了动态键的引入反应。醇锂作为催化剂,在温和条件下即可高效催化反应,降低了能耗与成本。Plajer博士指出:“硫的特殊作用机制——尤其是S8环的参与——似乎支持了催化过程,这是一种非典型的反应路径。”
通过动态硫键生成的聚酯不仅稳定,还可通过进一步化学反应实现功能化。例如,该材料可交联为可重复使用的粘合剂,并通过热处理或酸分解进行回收。这一特性为塑料的循环经济模式提供了技术支撑,有望减少对原生材料的依赖。
更多信息: Cesare Gallizioli 等人,通过元素硫的序列选择性三元共聚,动力学增强获取动态聚酯平台,《应用化学国际版》(2025)。期刊信息: Angewandte Chemie 国际版














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