聚乙烯是世界上生產量最大的塑膠。由於其耐用性等特性，它有許多用途。康斯坦茨大學化學系Stefan Mecking教授的團隊現在在聚乙烯材料的分子鏈中加入了極性基團，以擴大其特性，同時減少塑膠在環境中的永續性問題。這項實驗室研究的結果已於2021年10月29日發表在《科學》上。
聚乙烯是一種非極性的疏水性材料，像蠟一樣，具有憎水性。為了擴大其材料特性，例如透過改善對金屬表面的附著力，科學家長期以來一直在尋求在聚乙烯合成材料中加入少量極性基團的方法。迄今為止，這是最難的一步，因為該過程中使用的傳統催化劑會被極性試劑破壞。
透過使用一種催化劑，科學家現在已經成功地在塑膠組成的分子鏈中加入了酮基。由於這種催化劑在元素週期表中的位置特殊，它與用作生產酮基試劑的一氧化碳相容。
少量的酮基也能改善新塑膠的降解性。當暴露在模擬陽光下時，這種新塑膠顯示出緩慢的鏈式降解，而這個過程在傳統的聚乙烯塑膠中不會發生。這種材料為開發非永續性聚乙烯提供了一種新方法。研究員表示：“肯定還需要進一步研究來了解其長期效能。”
在他們的實驗室研究中，研究小組還證明，就力學和可加工性而言，這種新材料與傳統聚乙烯具有相同特性。
該研究論文題為"Polyethylene materials with in-chain ketones from nonalternating catalytic copolymerization"，已發表在《科學》期刊上。
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