（圖源：Eindhoven官網(wǎng)）

據(jù)外媒報(bào)道，埃因霍溫科技大學(xué)（Eindhoven University of Technology）研究人員發(fā)現(xiàn)，新型可回收塑料類玻璃聚合物（vitrimers）的加工性能，不僅受溫度影響，還受到密度的影響。在汽車產(chǎn)業(yè)，此類發(fā)現(xiàn)有助于推動生產(chǎn)可回收儀表盤。

類玻璃聚合物的商業(yè)化道路

眾所周知，塑料很難回收，容易造成環(huán)境污染，這主要說的是硬塑料或熱固性塑料，比如臺球或汽車儀表板。另一種塑料，即熱塑性塑料，很容易回收，但是強(qiáng)度很差，工業(yè)上常用這種材料來做鋁箔、咖啡杯或玩具。2011年，科學(xué)家們開發(fā)出一種新的塑料，即類玻璃聚合物，這種塑料與硬塑料一樣堅(jiān)固，并且可以回收利用。

然而，類玻璃聚合物的商業(yè)化之路還很長。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，制造商需要了解，如何改變材料性能，促進(jìn)其應(yīng)用。然而，在很大程度上，科學(xué)家們對于這種物質(zhì)的工作原理，仍然一無所知。

溫度對類玻璃聚合物的影響

埃因霍溫科技大學(xué)的物理學(xué)家Liesbeth Janssen、博士生Simone Ciarella和理學(xué)學(xué)士Rutger Biezemans開發(fā)計(jì)算機(jī)模型，觀察溫度和密度對類玻璃聚合物的影響。Janssen表示：“現(xiàn)在我們更加了解這種材料的物理構(gòu)成。希望在后續(xù)項(xiàng)目中，能夠生產(chǎn)真正的可回收塑料，滿足產(chǎn)業(yè)需求。”

對材料脆性進(jìn)行微調(diào) 提升可加工性

模型表明，類玻璃聚合物的脆性決定其加工性能。Ciarella表示：“脆性（Fragility）是指一種材料從固體變成液體的速度，反之亦然。脆性越低，塑料就越容易加工，材料可回收性也就越好。”Liesbeth Janssen和同事深入了解并預(yù)測這種脆性的影響，對其進(jìn)行調(diào)整。似乎可以通過調(diào)整材料密度，改變其脆性。通過這種方式，制造商將來可以準(zhǔn)確地設(shè)置期望行為。

通過了解三種塑料的物理特性，可以解釋這些現(xiàn)象。塑料由聚合物長鏈構(gòu)成，熱固性塑料的長鏈之間有許多連接，所以強(qiáng)度很大。但是，加熱會使這些連接不可逆地?cái)嚅_，因此回收能力很差。熱塑性塑料中沒有連接，因此很容易高溫變形，但是強(qiáng)度不夠。

Ciarella稱：“有趣的是，類玻璃聚合物中確實(shí)有很多連接。但是，在加熱過程中，這些連接會在不同的鏈之間進(jìn)行切換。因此，在室溫下，這些類玻璃聚合物的表現(xiàn)，與熱固性材料一樣強(qiáng)。而加熱時，就會像易變形的熱塑性塑料一樣，發(fā)生熔化并保有其質(zhì)量?！?/p>

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