Прочный клей из отработанного растительного масла

Ученые переработали отработанное растительное масло в различные виды пластика, пригодные для вторичной переработки, обладающие исключительной прочностью, а некоторые из них оказались достаточно прочными, чтобы буксировать автомобиль.

Превращение несъедобных отходов в полезные полимеры — это устойчивый способ создания новых материалов, заявили исследователи в новом исследовании, опубликованном 28 ноября в журнале Американского химического общества .

«Отходы представляют собой потенциально привлекательную альтернативу биомассе [для производства пластмасс]», — написали исследователи в своем исследовании.

Одним из таких видов отходов является отработанное растительное масло, которое ежегодно образуется в количестве почти 3,7 миллиарда галлонов . До сих пор это отработанное масло использовалось в смазочных материалах , антипригарных покрытиях и топливе , но большая его часть по-прежнему выбрасывается. В новом исследовании ученые нашли способ преобразовать отработанное масло в полезные пластиковые материалы, обладающие высокой адгезией и пригодные для вторичной переработки.

Масло состоит из длинных цепочек жирных кислот, связанных с молекулами глицерина (также известного как глицерин). Исследователи химически расщепили молекулы масла, а затем преобразовали полученные продукты в более простые молекулы посредством ряда реакций.

Различные способы сочетания молекул спирта и сложного эфира позволили исследователям синтезировать целый ряд полиэфирных пластиков. (В молекулах сложного эфира атом углерода имеет двойную связь с атомом кислорода, а также с одинарным атомом кислорода, связанным с углеродной боковой цепью.)

Исследование свойств пластмасс, включая их температуру плавления и кристалличность, показало, что эти полимеры похожи на полиэтилен низкой плотности (ПНП), пластик, широко используемый в упаковке и пластиковых пакетах.

Полиэстеры также обладали липкостью из-за атомов кислорода в полимере, которые образуют прочные связи с различными материалами. Это отличает их от полиэтилена низкой плотности (ПНД), который является углеводородом, содержащим только атомы углерода и водорода.

Исследователи проверили прочность сцепления полимера, склеив две пластины из нержавеющей стали. Пластины оставались прочно склеенными даже при нагрузке до 123 килограммов. Буксировка четырехдверного седана на небольшом подъеме с использованием этих склеенных стальных деталей также не вызвала затруднений. Это делает данные полимеры равными или даже более прочными, чем имеющиеся в продаже клеи, которые также тестировала команда.

«Благодаря этим свойствам данные клеи идеально подходят для применения в ламинатах и ​​клеях, используемых в упаковке, автомобильных компонентах, медицинских приборах и электронике», — написали исследователи.

Полиэфирные пластмассы легко перерабатывались в исходные компоненты, а затем снова превращались в пластик. Несколько циклов переработки практически не влияли на свойства пластмасс. Некоторые виды пластмасс также можно было перерабатывать вместе с другими распространенными видами пластика, такими как полиэтилен высокой плотности и полипропилен.

«Эта работа подчеркивает потенциал несъедобных отходов биомассы в качестве возобновляемого сырья для…экологически чистых альтернатив пластмассам на основе нефти», — написали исследователи.

Источник: https://www.livescience.com/chemistry/glue-strong-enough-to-tow-a-car-made-from-used-cooking-oil