科學家開發出增強 PVC 產品的新方法

研究人員已經開發出一種方法，可以使一種塑膠材料更加耐用，並且不太可能脫落危險的微塑膠。他們的研究找到了一種將化學添加劑附著到聚氯乙烯 (PVC) 上的安全方法。工作是發表在日記中化學。

PVC 塑膠廣泛應用於玩具、建築用品和醫療包裝等各個領域，目前在全球最常使用塑膠中排名第三。儘管用途廣泛，但純 PVC 很脆且對熱敏感，製造商只能在用其他化學品穩定其性能後才能使用它。

然而，這些添加劑或增塑劑只是穩定 PVC 的短期解決方案。隨著時間的推移，塑化劑會從塑膠中濾出，使材料惡化成具有潛在危險的有機物和微塑膠。現在，該研究的首席研究員、俄亥俄州立大學化學和生物化學副教授 Christo Sevov 領導的團隊發現，使用電力可以永久固定這些物質。可防止此類不良反應。

「我們的方法不是混合這些化學品，而是將增塑劑化合物接枝到聚合物的主鏈上，將增塑劑化合物直接化學鍵合到 PVC 上，」Sevov 說。

以這種方式改變 PVC 分子可以使它們變得更加耐用和耐腐蝕，最終導致材料具有更強大的性能。

「這確實是我們擁有如此多的控制力來改變 PVC 特性的少數例子之一，」塞沃夫說。 “因此，這是可控改性 PVC 的第一步，使其具有您感興趣的特性，無論它是硬的、有彈性的還是軟的。”

團隊確實遇到了一些挑戰；合成聚合物的改質常常會失敗，因為這些反應最初是針對小分子類似物開發的，而不是針對純 PVC 等大分子類似物。為了解決這個問題，研究人員優化了他們在過程中使用的催化劑，並透過反覆試驗，能夠克服編輯大分子時出現的問題。

除了飛躍之外該團隊的工作也對環境產生了影響，因為限制塑膠降解速度可以在很大程度上抑制微塑膠的釋放？碎片？

如今，科學家知道，這些顆粒會污染空氣、水和我們的食物供應，對人類和野生動物都有害。一般人每年可能攝取 78,000 至 211,000 個此類顆粒。

但塞沃夫說，隨著專家開始了解微塑膠對地球的長期影響，有機化學家正在競相尋找方法將它們逐步從日常生活中淘汰。

「許多化學家正在將精力轉向研究大分子和開發新的化學物質，以升級改造、回收和改性眾所周知的聚合物，」他說。例如，嘗試回收 PVC 產品可能會導致材料進一步降解，因為需要將塑膠轉化為其他東西，因此這個過程效率不高。

但使用塞沃夫的方法，「在材料真正開始分解之前，你可以重複使用該材料，從而提高其使用壽命和可重複使用性，」他說。

未來，一旦能夠可靠地擴大修復 PVC 洩漏的努力，就會對哪些材料對消費者安全進行更多控制，該研究強調，目前僅靠他們的方法就可以做到這一點。

「沒有比這更好的方法來實現商業 PVC 改性所需的規模，因為這是一個巨大的過程，」Sevov 說。 “在解決微塑料問題之前，還有很多工作要做，儘管現在我們已經為如何解決這一問題奠定了基礎。”

俄亥俄州立大學的其他合著者包括 Jordan LS Zackasee、Valmuri Srivardhan、Blaise L. Truesdell 和 Elizabeth J. Vrana。