فريق صيني يحوّل نفايات PET عبر إعادة التدوير الترقيعية إلى مُقسّي إيبوكسي، بارتفاع قوة الصدم بنسبة 98.9%

أخبار ar.wedoany.com، طوّر باحثون من الأكاديمية الصينية للعلوم (Chinese Academy of Sciences) ومعهد نينغبو لتكنولوجيا وهندسة المواد (Ningbo Institute of Materials Technology & Engineering) وجامعة نوتنغهام نينغبو الصين (University of Nottingham Ningbo China) استراتيجية إعادة تدوير ترقيعية بخطوة واحدة، تتيح تحويل نفايات البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) بعد الاستهلاك إلى قليلات قليلة التفرع (HBOs) تُستخدم كمُقسّيات للإيبوكسي.

تعمل هذه العملية القائمة على "إزالة البلمرة-وإعادة التفرع" على تحويل نفايات PET إلى قليلات قليلة التفرع تتميز ببنية مدمجة عالية التفرع وغنية بالمجموعات الهيدروكسيلية الطرفية. ووفقًا لما ذكره فريق البحث، فإن هذه البنية تتيح للقليلات قليلة التفرع التوزع بشكل متجانس داخل مصفوفة الإيبوكسي، والارتباط تساهميًا بالشبكة أثناء عملية المعالجة. وبإضافة لا تتجاوز 0.3% من الوزن، تمكنت قليلات HBO المشتقة من PET من رفع قوة الصدم للإيبوكسي المعالج بنسبة 98.9%، مع الحفاظ على قابلية المعالجة والقوة الميكانيكية والشفافية والثبات الحراري للراتنج.

يعزو فريق البحث تأثير التقسية إلى تكوّن عدم تجانس بنيوي على المستوى النانوي داخل شبكة الإيبوكسي. وتعمل هذه المناطق الصلبة المرتبطة كيميائيًا كنقاط تركيز إجهاد، مما يعزز التشوه اللدن الموضعي وانحراف الشقوق وجسر الشقوق، كما يحفز تكوّن الشقوق الدقيقة. وتشكل هذه الآليات معًا شبكة تبديد طاقة متعددة المقاييس، مما يحسّن المتانة دون الاعتماد على آلية تشوه القص المستحث بالتجويف التي ترتبط عادةً بالبوليمرات فائقة التفرع التقليدية.

تُظهر هذه العملية قابلية تطبيقها على مختلف أنواع مواد PET الأولية، وقد تم التحقق من فعاليتها على نطاق الكيلوغرام. ومن خلال تحويل نفايات PET مباشرة إلى إضافات إيبوكسي وظيفية، بدلًا من المونومرات أو المواد الكيميائية المتخصصة التقليدية، يمكن لهذه الطريقة أن توفر مسارًا أعلى قيمة لإعادة تدوير البلاستيك، مع دعم تطوير أنظمة إيبوكسي عالية الأداء وأكثر متانة. يمكن الحصول على المصدر الأصلي لهذا الإعلان من SAMPE الصين.