Экологичная замена полиэтиленовым упаковкам разработана в МГУ

Биоразлагаемый полимер — полипропиленкарбонат, — создали сотрудники кафедр высокомолекулярных соединений и органической химии химического факультета МГУ вместе с коллегами из Института нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева РАН.

Работа выполнена в рамках проекта НОШ «Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды» и поддержана грантом Программы развития МГУ № 23-Ш07-02.

Результаты исследования опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.

Концентрация углекислого газа в атмосфере постоянно растёт. Это один из парниковых газов, и сокращение его количества — важная экологическая задача. Её можно решить, используя углекислый газ как сырьё для производства новых материалов, например, биоразлагаемых полимеров. Они безопасны для окружающей среды, так как способны разлагаться на низкомолекулярные вещества.

Углекислый газ можно превратить в биоразлагаемые полимеры с помощью полимеризации с рядом легкодоступных циклических окисей (эпоксидов).

Из разных эпоксидов можно получить материалы для разных областей: от медицины до упаковки. Среди поликарбонатов выделяется полипропиленкарбонат, который может заменить полиэтилен в качестве упаковочной плёнки. Поликарбонат разлагается на ценные низкомолекулярные вещества в окружающей среде и под действием разных факторов, например температуры.

При синтезе полипропиленкарбоната есть проблемы, — отметила соавтор статьи, профессор кафедры высокомолекулярных соединений химического факультета МГУ Елена Черникова.

1. Образуется побочный продукт — циклический пропиленкарбонат, что уменьшает выход полимера.
2. Диоксид углерода встраивается в полимерную цепочку не полностью, из-за чего появляются эфирные звенья. Это приводит к изменению свойств полимера, которые сложно контролировать.
3. Нужен катализатор, который обеспечит высокую скорость образования полимера при малых концентрациях.

Эти проблемы решаются поиском оптимальных условий синтеза: катализатора, температуры и давления диоксида углерода.

Российские учёные смогли получить полипропиленкарбонат с высоким выходом. Это позволит создать полимерный материал высокого качества.

Иллюстрация: нейросеть

21.10.2024