Einwegplastik landet jährlich in Mengen von über 100 Millionen Tonnen auf Mülldeponien. Und die geringe Menge an recyceltem Kunststoff ist nicht ewig haltbar. Eine Gruppe von Polymermaterialwissenschaftlern hat jedoch eine neue Methode zur Herstellung und Dekonstruktion von Polymeren entwickelt. Man geht davon aus, dass recycelbare Polymere mit diesem Verfahren das Plastikmüllproblem lösen und die Herstellung von mehr recycelbaren Kunststoffen erleichtern könnten.
Im Oktober 2023 wurde eine Studie veröffentlicht , in der Forscher die Herstellung von Polymeren aus nur zwei Grundbausteinen beschrieben. Diese Polymere ahmten Polyolefine nach und waren chemisch recycelbar. Durch die Verwendung von lediglich zwei Bausteinen lässt sich die Kunststoffproduktion revolutionieren und eine breite Palette an Eigenschaften erzielen. Diese Innovation hat das Potenzial, den Herstellungsprozess deutlich zu optimieren und den Bedarf an einer Vielzahl unterschiedlicher Kunststoffe zu reduzieren.
Anstatt sich auf verschiedene Kunststoffe für Flexibilität, Steifigkeit und alles dazwischen zu verlassen, lässt sich das Verhalten von Kunststoffen leicht durch Anpassen der Anteile dieser beiden grundlegenden Bausteine steuern.
Durch das wiederholte Verbinden zweier unterschiedlicher Polymere, bis sie sich zu einem einzigen, länglichen Molekül vereinen, gelingt die Herstellung eines Multiblockpolymers . Dem Team ist es gelungen, die Anteile der einzelnen Polymerarten im Multiblockpolymer gezielt zu steuern, wodurch eine breite Palette an Materialien mit unterschiedlichen Polyolefin-Eigenschaften entstanden ist. Die Herstellung dieser außergewöhnlichen Multiblockpolymere ist jedoch alles andere als einfach.
Zur Verknüpfung harter und weicher Polymere wurde eine verbesserte Technik für kleine Moleküle angewendet. Diese Methode ist den traditionellen , schrittweisen Verfahren der 1920er-Jahre überlegen , die eine präzise Übereinstimmung der reaktiven Gruppen an den Molekülenden erfordern.
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Die neue Methode von Polymerwissenschaftlern vereinfacht den Prozess durch die Verwendung identischer reaktiver Gruppen. Dadurch entfällt die Notwendigkeit , die Enden der Bausteine bei der Polymerherstellung aufeinander abzustimmen. Zusätzlich wird der Prozess umgekehrt, indem Wasserstoff hinzugefügt wird, um die Polymere in ihre einzelnen Bausteine zu zerlegen. Dies erleichtert die Trennung und Wiederverwendung.
Da sich der Kunststoffverbrauch bis 2050 voraussichtlich verdoppeln wird , werden die Herausforderungen und der Umfang des Kunststoffrecyclings zwangsläufig zunehmen. Dies ist ein entscheidender Faktor bei der Entwicklung neuer Materialien und Produkte. Obwohl die Wissenschaftler noch an der Beantwortung wichtiger Fragen zu diesen Polymeren arbeiten, sehen sie diese Forschung als einen positiven Schritt hin zu umweltfreundlicheren Kunststoffen.
Durch die Entwicklung kunststoffähnlicher Materialien mit denselben Eigenschaften wie die weltweit verwendeten Kunststoffe wollen Forscher nun neue Kunststoffzusammensetzungen entwickeln, die bisher nicht möglich waren. Obwohl wir bereits zahlreiche positive Maßnahmen erlebt haben, ist es offensichtlich, dass wir gemeinsam noch mehr erreichen und die Plastikverschmutzung an der Wurzel wirksam bekämpfen müssen.
Quelle : Chemisch recycelbare polyolefinartige Multiblockpolymere
