對酸堿度敏感的新型熱固性塑膠問世

　　人類造出了化學穩定性很好的熱固性塑膠，但是如何回收處理它工程塑膠們卻成了難題。比如熱固性塑膠的敏感分解溫度通常要比它的耐熱溫度高很多。因此，科學家們一直在尋找解決熱固性塑膠回收問題的方法。

　　近日，IBM阿爾馬登研究中心的研究人員提出了新的思路：創造一種對酸堿度敏感的新型熱固性塑膠。這種塑膠保持了優越的性能，並且能夠在酸性條件下被分解為小分子單體，從而表現出可逆性。

　　加西亞博士和他的團隊合成的是一種含氮雜環聚合物塑膠:團隊合成的在酸性條件下可降解的含氮雜環聚合物塑膠。圖中每一個紅藍相間的結構都是一個1，3，5-六氫化三嗪。

　　加西亞等人先使用具有2個氨基的可聚合單體與聚甲醛在約50℃條件下合成一種半縮醛胺的共價網絡結構，然後繼續加熱到200℃，半縮醛胺脫水形成了1，3，5-六氫化三嗪並形成交聯點，形成塑膠的高分子結構。含氮雜環三嗪就這樣牽著彼此的手不放開，化學鍵良好的熱穩定性讓這種新型熱固性塑膠具有很好的耐熱能力。實驗分析表明，這種塑膠的韌性要比傳統的氮基聚合塑膠更優秀。

　　而真正讓它突破傳統的一點是這種新型熱固性塑膠的pH敏感可逆性：雖然它對溫度不敏感，不過在pH值小於2時，只需經過簡單的分解反應，幾個小時後就能讓高分子聚合物分解成水和二氨基二苯醚：

　　pH敏感塑膠分解後產生4，4''-二氨基二苯醚。它可以被用於聚酰亞胺和聚酯酰亞胺樹脂的生產。

　　與傳統的溫控反應相比，這種由pH控制的反應的好處在於耗能少、反應易控制。這種反應不需要加熱到很高的溫度，也不需要很長的反應鏈。同時這種反應的產物也很環保——二氨基二苯醚可以作為合成塑膠的原料再次被利用，而水就更不用說了。這樣就保證了回收這種塑膠不會帶來任何已知的環境問題。

　　在發明和技術進步的同時，我們也需要關注對環境的影響。加西亞和她的團隊發明的這種對pH敏感的可逆塑膠正是關注了這一點。如果這種塑膠的合成純度能夠達到工業生產要求，那麼對塑膠產品對環境的影響就很可能會減少。同時，由於這種熱固性塑膠具有更高的韌性，其塑膠制品的壽命可能也會被進一步提高，從而間接地減少了塑膠垃圾。