サステイナブルケミストリー：非混和性混合プラスチックを相溶化する動的架橋

世界的なプラスチック問題は三大要素からなり、環境、エネルギー、気候に大きな影響を及ぼしている。多くの革新的なクローズド/オープンループ・プラスチックリサイクルやアップサイクルの戦略が提案・開発され、循環型経済の実現を支える課題のさまざまな側面への取り組みがなされている。これに関連して、混合プラスチック廃棄物の再利用は、現在効果的なクローズドループ型解決策のない注目すべき課題となっている。これは、そうした混合プラスチック（特に極性/無極性ポリマーの混合物）が、一般に相溶性がなく相分離するため、大幅に性能が劣化した材料につながるからである。今回我々は、この重要な障害に取り組むために、数種の2成分、3成分、使用済みの非混和性ポリマー混合物にin situで動的架橋剤を導入する新しい相溶化戦略を提示する。実験とモデル化を組み合わせた今回の研究により、特別設計した数種類の動的架橋剤が、グラフト多ブロックコポリマーの動的形成を介した相溶化によって、混合プラスチック鎖（ここでは無極性ポリオレフィンと極性ポリエステルに代表される）を再活性化できることが示された。結果としてin situで生成した動的な熱硬化性樹脂は、固有の再処理可能性と、未使用のプラスチックよりも高い引張強度とクリープ抵抗を示した。今回の手法は、分解/再生の必要がないため、個々のプラスチックに付与されたエネルギーと材料価値の回収への簡便な代替手段をもたらす可能性がある。

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