Een team van onderzoekers van de University of Victoria en de University of British Columbia, zowel in Canada, heeft een nieuw soort lijm ontwikkeld die polyethyleen materialen aan elkaar kan hechten. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep legt uit hoe ze een carbeen-crosslinker hebben gemaakt met twee diazirine-motieven. Felix de Zwart, Johan Bootsma en, Bas de Bruin van de Universiteit van Amsterdam heeft in hetzelfde tijdschriftnummer een Perspective-artikel gepubliceerd waarin het werk van het team wordt geschetst.

Zoals de Zwart, Bootsma en de Bruin noteren, wetenschappers willen universele producten ontwikkelen die kunnen worden gebruikt voor het verknopen van polymere materialen. Hierdoor zouden nieuwe producten kunnen worden gemaakt van materialen als polyethyleen en polypropyleen, die beide geen verknopingseigenschappen hebben. In deze nieuwe poging het team in Canada heeft een crosslinker ontwikkeld die kan worden gebruikt om dergelijke materialen aan elkaar te hechten.

Zoals de Zwart, Bootsma en de Bruin merken verder op, singlet carbenen (en overgangsmetaal carbeencomplexen) kunnen directe CH-insertie ondergaan, wat resulteert in covalente CC-bindingen. Carbenen zijn moleculen met een tweewaardig koolstofatoom (het koolstofatoom zit als intermediair tussen twee andere atomen) en worden vaak gebruikt als katalysatoren en ruggengraat voor polymeren. In deze nieuwe poging de onderzoekers creëerden een nieuwe carbeen met behulp van een N ₂ -uitdrijvend motief dat kan worden gebruikt om polyethyleenmaterialen aan elkaar te hechten.

De onderzoekers melden dat ze "rationeel" een bis-diazirine-molecuul hebben gecreëerd dat uiteenvalt in een carbeen onder beheersbare omstandigheden, zoals blootstelling aan warmte of licht. Op dit moment, "Rationeel" betekent dat ze het risico van explosie of ontsteking in evenwicht hielden met reactiviteit - waarbij ze bis-diazirineverbindingen kozen die de beste resultaten opleverden, rekening houdend met beide. Het resultaat was een molecuul dat in C-H-polymeerbindingen kon worden ingevoegd. Ze melden dat het in staat was om verschillende polymeerketens te verknopen, inclusief zowel polyethyleen als polypropyleen. Ze merken op dat bij gebruik met polypropyleen, de toename van het molecuulgewicht was evenredig met de gebruikte hoeveelheid crosslinker. Ze onderzochten ook de mogelijkheid om hun crosslinker te gebruiken met een polyethyleen met hoge dichtheid. Ze merken op dat testen met een commercieel product (Super Glue) niet effectief was - hun product werkte veel beter.

© 2019 Wetenschap X Netwerk