Hitech logo

Кейсы

Простой метод позволяет почти полностью переработать оргстекло

TODO:
Дарина Житова5 марта, 09:53

Швейцарские учёные из Высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) разработали новый способ почти полной переработки оргстекла. Хотя в теории этот пластик можно переработать, на практике это редко делается из-за сложности процесса. Новая методика позволяет разложить материал на исходные мономеры, которые можно снова использовать для производства.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Оргстекло, известное как полиметилметакрилат (PMMA), состоит из длинных цепей полимеров, образованных соединёнными между собой молекулами мономеров. Эти цепи имеют однородную структуру, из-за чего их трудно разрушить, а значит, и переработать. Ранее учёные использовали пиролиз — нагревание без кислорода до 400°C. Однако этот метод требует больших затрат энергии и дорогостоящей очистки полученных мономеров, что делает его экономически нецелесообразным.

Другой подход заключался в добавлении термочувствительных мономеров на концы полимерных цепей. При нагревании такие мономеры отделялись, вызывая разрушение всей цепи и позволяя получить до 90% мономеров обратно. Однако этот метод требовал специального оборудования для производства пластика и страдал от недостаточной термической стабильности. Кроме того, если в пластике были добавки, например красители, процесс замедлялся.

Учёные из ETH Zurich под руководством профессора Афины Анастасаки предложили новый подход. Они добавили в измельчённое оргстекло растворитель на основе хлорированного дихлорбензола, затем нагрели смесь до 90–150°C и обработали ультрафиолетовым светом.

Под действием света из растворителя выделялся хлорный радикал, который разрушал полимерные цепи, полностью высвобождая мономеры. Затем их можно было очистить с помощью простой дистилляции, получая строительные блоки высокого качества для нового оргстекла. Метод работает даже при наличии примесей, обеспечивая выход переработанных мономеров на уровне 94–98%.

Сейчас исследователи ищут способы заменить вредный для экологии растворитель, чтобы сразу использовать хлорный радикал. Исследование опубликовано в журнале Science.