广泛使用的乙烯基聚合物(VP)的化学回收是实现可持续社会所需的关键技术之一。在这方面，信州大学的一组研究人员最近报告了一种新的化学工艺，该工艺可促进环状苯乙烯基 VP 的解聚，从而回收单体前体。这种高效的化学回收系统有助于有效的资源循环和新型塑料回收技术的开发。
乙烯基聚合物(VP)是最广泛使用的塑料材料之一。从聚氯乙烯管、手术手套到一次性聚苯乙烯板，它们无处不在。鉴于全球呼吁迈向可持续发展，通过化学方式回收这种广泛使用的聚合物以实现可持续发展社会不是很好吗?
最近，由来自信州大学纺织科学技术学院 (FTST) 和超材料研究计划 (RISM) 的副教授 Yasuhiro Kohsaka 领导的一个研究小组进行了一项研究，以找到实现这一目标的方法。 。该团队于 2023 年 11 月 27 日在线发表在ACS Macro Letters上， 由信州大学 FTST 的 Yota Chiba 共同撰写，提出了一种新策略，可有效解聚环状苯乙烯衍生物的 VP，以回收单体前体。
传统上，VP 的化学回收一直具有挑战性。回收任何聚合物的传统方法是逆转聚合过程，这需要将由重复单体单元组成的单个大分子分解为其母体单体组分。VP 解聚很困难，因为将单体单元结合在一起的共价碳-碳键非常稳定，因此很难断裂。研究提出了断裂VP碳碳主链的方法，但大多数都无法确保其主链的定量和选择性断裂(断键)，而这对于单体的有效回收至关重要。
“稳定的聚合物可回收性较差，而易于回收的聚合物本质上不稳定，”Kohsaka 博士说。“我们克服了这种权衡，放弃了试图 逆转聚合反应以回收单体的传统策略，并开发了两步回收工艺。第一步，实现聚合物降解为单体前体，然后通过化学改性回收单体。”
该团队选择由环状α-取代苯乙烯衍生物(例如3-亚甲基苯酞)制成的VP作为其分子，用于测试化学可回收性，并研究在氢氧化钠等碱存在下侧基的开环反应。他们发现，皂化引起的开环增加了侧基周围的空间位阻，从而导致主链断裂和 VP 解聚成单体前体。然后，这些回收的前体通过一步氯化和自发分子内酯化转化为单体。研究人员进一步发现，由于亚乙烯基周围的空间位阻减少，促进解聚的相同环状单体结构也负责促进聚合。这些发现使研究人员得出结论，环状α-取代苯乙烯衍生物具有化学回收的潜力。
在更广泛的层面上，这项研究通过提供一种简便的方法来聚合和解聚无处不在的VP，为资源循环开辟了新的途径，资源循环是可持续社会的基本支柱之一。研究人员相信，他们的发现不仅可以为塑料材料解聚的进一步研究提供有用的素材，还可以为新型可回收塑料的开发提供有用的素材。
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