Ученые нашли новый способ делать пластик из серы

Исследователи из Ливерпульского университета добились значительного прогресса в разработке новых сернистых полимеров, которые представляют собой экологически чистую альтернативу некоторым традиционным нефтехимическим пластикам.

Химик Ливерпульского университета и научный сотрудник Королевского общества доктор Том Хаселл и его команда опубликовали две работы, в которых демонстрируются практические и захватывающие разработки в области технологий и применения сернистых полимеров.

Это новое исследование основано на их важном открытии в 2019 году, когда они сообщили о новом каталитическом процессе для получения полимеров из серы.
Сера - это отходы многих промышленных процессов, и в последние годы все большее число ученых-материаловедов проявляют интерес к ее использованию в качестве экологически чистой альтернативы нефти для производства пластмасс. Помимо того, что сера находится в изобилии, она также имеет дополнительное преимущество, приводя к более легко перерабатываемым полимерам.

В статье, опубликованной в Angewandte Chemie, доктор Хазелл и его коллеги делают захватывающее открытие, которое устраняет слабость полимеров серы, фактор, который ограничивает ее применение.
Работа, проведенная под руководством аспиранта Пэйяо Яня, демонстрирует, что добавление второго типа связей, уретановых связей, к материалам увеличивает прочность сернистых полимеров до 135 раз. То, как вводится этот второй тип связи, означает, что его количество можно контролировать, и, в свою очередь, контролирует физические свойства полимеров.

Было обнаружено, что усиленные полимеры серы обладают эффектом памяти формы—они могут быть установлены в одну форму, прежде чем временно деформироваться в другую. При небольшом нагревании они "вспоминают" прежнюю форму и возвращаются к ней. Этот процесс установки и временной деформации может быть повторен несколько раз.

Это впервые для сернистых полимеров, и, несмотря на эти необычные свойства, Серные связи полимеров означают, что они все еще легко перерабатываются и открывают потенциальные области применения в таких областях, как мягкая робототехника, медицина и самовосстанавливающиеся объекты.

Во второй статье, опубликованной в журнале Chemical Science, группа доктора Хаселла объединилась с исследователями из Университета Флиндерса в Австралии, чтобы показать, что полимеры серы могут образовывать резиноподобные материалы, которые могут быть легко самовосстанавливаемы до их первоначальной прочности в течение нескольких минут, просто применяя аминный катализатор, который помогает связям в сломанных поверхностях заживать вместе.

Этот новый вид резины и катализатора можно использовать с низким энергопотреблением для создания гибких, ремонтопригодных, устойчивых объектов-обеспечивая очень реальное и полезное применение для этих новых полимеров серы.

Доктор Том Хаселл сказал: "Обе эти работы действительно показывают потенциал полимеров, изготовленных из отработанной серы, чтобы быть жизнеспособным материалом для замены некоторых традиционных нефтехимических пластмасс не только в качестве заменителя материала, но и в качестве материала, который легче перерабатывать. Мы рады видеть, какие идеи есть у исследователей для использования этих новых открытий, в частности формы памяти и свойств "перепрограммирования".

Все новости