东北大学(Tohoku University)、米乐m6官方网站(AIST)、滋贺县大学(University of ShigaPrefecture)和普利司通公司(Bridgestone)已开始联合研究建立聚烯烃(一种塑料)的材料回收技术。
该项目旨在通过电子显微镜“观察”聚烯烃,通过分析其分子结构“解决”聚烯烃,并使用各种方法合成和“操纵”具有最佳性能的材料,为开发可重复回收的新型资源回收聚烯烃材料制定指南。
研究背景
目前日本产生的废塑料717万吨得到有效利用,材料回收率仅为22%。此外,聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃占废塑料原料的一半以上。(注2)
此外,废塑料由多种化合物(杂质)的混合物组成,但将它们分离极其困难,因此目前它们以混合状态回收。另一方面,再生塑料与杂质的结合能力较弱,如果在混合状态下回收,就会变脆,容易破裂,因此其作为再生产品的使用范围受到限制。未来为了进一步加速塑料的材料回收,需要一种能够在杂质混合而不分离的状态下生产高强度回收材料的技术。
这项举措
针对这种情况,普利司通开发了一种位于聚乙烯和聚丙烯界面的日本聚合物ESB(高功能乙烯热塑性弹性体),其废塑料比例很高。(注3),界面变得更坚韧,并且粘合性能显着提高。在本研究中,我们将从分子水平阐明ESB导致聚烯烃性能变化的机理,并通过对ESB进行优化分子设计,提高聚乙烯和聚丙烯再生材料的强度,并提高其质量和附加值。通过此,我们将考虑实现塑料有效材料回收的可能性。

图 1 通过 ESB 粘合的聚乙烯和聚丙烯(左)及其图像(右)

图2研究团队组成及角色分工
该项目被选为 2024 年战略创意研究促进项目 (CREST) 的一部分,该项目由日本科学技术振兴机构 (JST) 运营,属于“创造材料创造和流通过程的创新融合基础技术及其原理”研究领域的一部分。
研究主题:“面向聚烯烃循环社会的界面增韧技术开发”
首席研究员:东北大学多学科材料科学研究所,阵内博教授
研究期限:2024年10月1日至2030年3月31日
东北大学将负责通过聚烯烃的纳米级电子显微镜“观察”粘合强度的原因,AIST将负责从分子结构上“解决”ESB粘附在聚烯烃界面上的原因,滋贺县立大学将负责最优化地利用ESB,普利司通将负责“操纵”ESB以合成具有最佳性能的ESB。通过重复“观察”、“解决”、“操纵”的循环并互相反馈,我们的目标是为可重复回收的新型资源回收聚烯烃材料的开发建立指导方针。
国立产业技术综合研究所
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