вторник, 9 июля 2019 г.

Светодиодный путь: чистый и удобный метод окисления пластиковых поверхностей для промышленности

Полипропилен (ПП) повсеместно является одним из наиболее широко используемых пластиков в жизни человека. Универсальный материал, его естественно инертная поверхность может быть модифицирована для конкретных применений. Исследователи из Университета Осаки в настоящее время разработали удобный световой процесс для окисления ПП без вредных отходов.

Как сообщили в ChemComm , процесс использует радикалы, чтобы заставить пластик реагировать. Поверхность ПП щетинится метильными группами (-СН 3 ), которые составляют боковые цепи полимера. Сильные связи CH в метильных группах делают PP нереакционноспособным материалом, который для многих целей является именно тем, что необходимо. Однако эти связи могут быть разорваны высокореакционноспособным радикалом диоксида хлора ClO * .

«В таких областях, как печать и медицинские материалы, пластмассы необходимо модифицировать на поверхности», - объясняет соавтор исследования Цуйоши Иноуэ. «Окислительный CH облигаций является хрестоматийным примером в области органической химии. С полимерами, однако, риск , что все достаточно сильно , чтобы сделать это также может разорвать CC связи главной цепи, разрывая полимер друг от друга. К счастью, ClO 2 * радикал избирательно реагирует на боковую цепь ".

Высокореактивный радикал легко получается путем смешивания хлорита натрия и соляной кислоты. Затем его просто необходимо активировать фотохимически - для этого команда осаковцев выбрала светодиодную лампу в качестве источника света. Активированный ClO * теперь распадается на Cl *, который отщепляет атом H от боковой цепи PP; и O 2 , который затем поступает для окисления группы -CH *, подвергшейся воздействию .

В результате, в то время как объемный полимер остается неповрежденным, на поверхности теперь имеется множество групп карбоновых кислот (-CO 2 H), что оказывает значительное влияние на химическую реакционную способность. Например, теперь бесцветный пластик можно окрашивать катионными красителями, такими как родамин B или бриллиантовый зеленый, которые реагируют с ионами анионных карбоксилатов. Первоначально водоотталкивающая поверхность также становится более гидрофильной.

«Реакция действительно оказалась вдвойне избирательной для наших целей», - говорит ведущий автор Кей Окубо. «Он не только расщеплял СН вместо связей СС, он специально окислял те, что на боковой цепи, даже если они сильнее, чем на основной цепи. Это потому, что стадия окисления, включающая О 2 , наиболее благоприятна, когда мишенью для окисления является СН * . "

Предыдущие способы окисления олефиновых полимеров, таких как ПП и полиэтилен, были плохо контролируемыми или сильно загрязняющими. Таким образом, новый процесс является первым чистым и удобным решением этой проблемы, и может оказаться ценным промышленным инструментом при изготовлении синтетических пластиков.
https://polypropilentm.ru

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Пишите комментарии по существу