該技術的關(guan) 鍵是在再聚合過程中，過加入不同類型單體(ti) 可以獲得性質各異的最終材料。該成果為(wei) 聚乳酸循環利用提供了新的解決(jue) 思路，並在聚合物的改性和合成方麵具有發展前景。

　　——王慶剛 中國科學院青島生物能源與(yu) 過程研究所研究

　　◎本報記者 王健高 通 訊 員 劉 佳 徐廣強

　　2月16日，記者從(cong) 中國科學院青島生物能源與(yu) 過程研究所獲悉，該研究所王慶剛研究員帶領的催化聚合與(yu) 工程研究組發展了一種聚合物降解再聚合的升級化學循環新策略，以“聚合物到聚合物”的方式成功實現了聚乳酸廢棄物到新聚乳酸材料的循環再利用過程。成果近期發表在高分子領域權威期刊《大分子》(Macromolecules)上，該研究所博士研究生楊茹琳為(wei) 論文第一作者。

　　王慶剛在接受科技日報記者采訪時表示，此次刊發的論文中文題目是采用“解聚再聚合”策略以“聚合物到聚合物”的方式對聚乳酸廢塑料進行化學回收。目前，“一種鋅催化劑催化聚乳酸材料回收再利用的方法”等部分科研成果已經申請發明專(zhuan) 利。

　　破解廢棄聚乳酸材料的後處理問題

　　“聚乳酸作為(wei) 典型可再生原料(澱粉)來源的高分子材料，正逐步發展成為(wei) 社會(hui) 所必需的基礎性大宗材料，廢棄聚乳酸材料的後處理問題也引起了關(guan) 注。”王慶剛解釋說，近年來，隨著人們(men) 環保意識的不斷提高以及國家“禁塑令”與(yu) “雙碳”政策的不斷推動，可降解材料迎來了新的發展機遇。與(yu) 此同時，使用完的聚乳酸材料的後處理問題也引起了人們(men) 關(guan) 注。雖然聚乳酸可以在自然界中降解，但這一過程通常需要漫長的時間和特定的降解條件，而且降解產(chan) 物是二氧化碳與(yu) 水，無法實現直接快速循環利用，其降解本質上是一種碳排放過程，也是資源的浪費。化學循環的方式實現聚乳酸的回收利用，提供了廢棄聚乳酸後處理的一種有效解決(jue) 途徑。目前的研究大多是將廢棄聚乳酸轉化為(wei) 乳酸烷基酯，但是通過這一過程循環獲得高分子量聚乳酸材料，需要將乳酸烷基酯水解成乳酸、預聚成低聚物、二聚成丙交酯然後聚合獲得聚乳酸，這些方法雖然可行，但成本昂貴且效率低。

　　“因此，實現直接將廢棄聚乳酸材料轉化為(wei) 新聚乳酸材料具有重要的研究價(jia) 值和應用前景。”王慶剛說。

　　以“聚合物到聚合物”方式實現再利用

　　隨著禁塑在全國各地的全麵實施，由可再生原料澱粉製造的聚乳酸材料及其加工生產(chan) 的各種可降解塑料製品，已成為(wei) 普通塑料的主要替代品，隨之而來的大量聚乳酸材料廢棄物的回收利用問題。

　　令人欣喜的是，王慶剛帶領的催化聚合與(yu) 工程研究組以“聚合物到聚合物”的方式成功實現了聚乳酸廢棄物到新聚乳酸材料的循環再利用過程。

　　如何采用“解聚再聚合”策略，通過以“聚合物到聚合物”的方式，實現對聚乳酸廢塑料進行化學回收？

　　王慶剛研究組的研究成果表明，在催化劑的催化下，聚乳酸聚合物鏈被醇可控降解為(wei) 短鏈聚合物，通過調節醇的量來調控降解後短鏈聚合物的分子量。醇的引入使得聚合物重新獲得鏈增長活性，加入丙交酯單體(ti) 後短鏈聚合物快速精確再聚合至理論分子量，從(cong) 而獲得新的高分子量聚乳酸。該策略的反應條件溫和，副反應少，減少了完全重新生產(chan) 聚乳酸的原料消耗，最大程度的提高了聚乳酸的回收再利用效率。

　　王慶剛表示，相對而言，現有技術大多是將聚乳酸廢棄物轉化為(wei) 乳酸烷基酯，然後水解成乳酸，預聚成低聚物、二聚成丙交酯，最後聚合獲得聚乳酸，成本貴且效率低。因此，實現直接將廢棄聚乳酸材料轉化為(wei) 新聚乳酸材料具有可觀的應用前景。

　　聚乳酸循環回收技術的關(guan) 鍵是在再聚合過程中，通過加入不同類型單體(ti) 可以獲得性質各異的最終材料。王慶剛介紹，該成果為(wei) 聚乳酸循環利用提供了新的解決(jue) 思路。該技術在化學循環回收方麵有效，並在聚合物的改性和合成方麵具有發展前景。

　　“該策略反應條件溫和，副反應少，減少了完全重新生產(chan) 聚乳酸的原料消耗，提高了聚乳酸的回收再利用效率。在再聚合過程中，通過加入不同類型單體(ti) 可以獲得性質各異的最終材料。該成果為(wei) 聚乳酸循環提供了新的解決(jue) 思路。該策略在化學回收方麵有效，並在聚合物的改性和合成方麵具有發展前景。”楊茹琳表示。