Kunststoffen zijn het slachtoffer van hun eigen succes, zo goedkoop, gemakkelijk te gebruiken en veelzijdig dat de wereld overspoeld wordt met plastic afval. Nu hebben onderzoekers van de Universiteit van Houston een nieuwe methode gerapporteerd voor het produceren van polyolefinen - gemaakt van koolwaterstoffen en de meest voorkomende bouwsteen van kunststoffen - die is gestructureerd om een ​​van de grootste struikelblokken voor het recyclen van kunststoffen aan te pakken.

Het proces zou het ook mogelijk maken om kunststoffen te produceren uit voedseloliën en andere natuurlijke stoffen.

Eva Hart, directeur van het Welch-UH Centre for Excellence in Polymer Chemistry, zei dat het proces voorziet in een al lang bestaande behoefte aan producenten van industriële kunststoffen, zonder dat een nieuwe katalysator of dure additieven nodig zijn. "Het is een heel eenvoudig proces, " ze zei.

Harth is een corresponderende auteur voor een paper waarin de ontdekking wordt beschreven, gepubliceerd in het Duitse tijdschrift Angewandte Chemie . Co-auteurs zijn onder meer co-corresponderende auteur Glen R. Jones, een postdoctoraal onderzoeker bij het Welch-UH Center, en eerste auteur Hatice E. Basburg Alhan, een afgestudeerde student aan de UH.

Polyolefinen, en afgeleide producten zoals polyethyleen en polypropyleen, worden voor alles gebruikt, van boodschappentassen tot industriële leidingen. De kwaliteiten van de kunststoffen:stijfheid versus flexibiliteit, bijvoorbeeld - worden gedeeltelijk bepaald door een chemisch proces dat bekend staat als vertakking:Jones zei dat sterk vertakte polyolefinen worden gebruikt in producten die zachtheid of flexibiliteit vereisen, zoals boodschappentassen, terwijl lage vertakking wordt gebruikt om harde kunststoffen te produceren.

traditioneel, er zijn verschillende katalysatoren nodig geweest om verschillende niveaus van vertakking aan te wakkeren, Harth zei, wat betekent dat er maar één soort plastic tegelijk kon worden geproduceerd. "Je moet specifiek zijn over welk materiaal je zoekt, welk type vertakking je nodig hebt, " ze zei.

Met de nieuwe methode kan de vertakking worden gemoduleerd met behulp van een palladiumkatalysator met verschillende hoeveelheden toegevoegd aluminiumchloride, die functioneerde als een Lewis-zuur; het aluminiumchloride - een overvloedige en goedkope stof - kan op verschillende punten in het proces worden toegevoegd, waardoor het resulterende polyolefine verschillende vertakkingseigenschappen kan bevatten.

Het nieuwe proces kan twee groeiende problemen aanpakken waarmee kunststofproducenten worden geconfronteerd:hoe plastic afval op een milieuvriendelijke manier te verwijderen, en hoe het gebruik van olie en aardgas kan worden verminderd door in plaats daarvan voedseloliën en andere natuurlijke stoffen te gebruiken.

Huidige polymeren die worden gebruikt in alledaagse materialen - boodschappentassen, melkkannen, speelgoed en medische apparatuur, bijvoorbeeld - zullen niet gemakkelijk mengen wanneer ze worden omgesmolten voor chemische recycling. "Deze nieuwe polymeren zouden op de grens kunnen zitten, "Jones zei, waardoor kunststoffen met uiteenlopende eigenschappen gemakkelijker kunnen worden gerecycled.

Het proces zal werken met een verscheidenheid aan moleculen om een ​​polymeer te produceren, Harth zei, wat suggereert dat het concept een nieuw platform biedt om kunststoffen te produceren.

En dat podium, ze zei, zou zich kunnen lenen voor de productie van een verscheidenheid aan functionele kunststoffen uit natuurlijke oliën en andere moleculaire bronnen. "Dit biedt spannende duurzaamheidsmogelijkheden voor de industrie."