近日，弗劳恩霍夫应用聚合物研究所团队发明出一种基于聚乳酸 (PLA) 生物塑料的柔性可回收塑料薄膜材料，该材料将获得2024约瑟夫·冯·弗劳恩霍夫奖。
研究团队Antje Lieske博士表示，由于PLA具有高刚度，它非常适合用于一次性杯子等硬质包装，但不适合用于购物袋等柔性一次性包装，原因在于购物袋是一次性塑料垃圾的主要来源之一。
为解决该问题，团队将增塑剂（即聚醚）直接与聚合物链结合，使材料在长期内更具柔韧性。聚醚无毒、可商购，也可以由生物基原料生产。到目前为止，增塑剂一直作为添加剂混入PLA中。然而，随着时间的推移，增塑剂分子会从材料中迁移出来，使PLA再次变硬。为防止这种迁移，团队将聚醚锚定在聚合物上，并合成了PLA基嵌段共聚物，其中聚醚链段两端与PLA链段共价连接。
LDPE不可生物降解，只能以机械方式回收，并会损失一些特性。而PLA是生物基的、可生物降解的，可以通过化学方法回收成新塑料，只需相对较少的能源投入。然而，由于其高脆性，它不适合以其常规形式用于生产柔性一次性包装，例如购物袋或垃圾袋，这些是一次性塑料废物的主要来源。此外，PLA只能在连续的大规模工厂中生产才能盈利，迄今为止，这种工厂将较小的公司排除在制造商之外。
这种新型生物塑料将为可持续塑料包装材料做出重要贡献。除了柔性包装薄膜外，材料还可能开辟全新的用途，例如汽车行业、纺织行业和3D打印领域。
1、可持续塑料的定义
可持续塑料是用于产品的塑料，可在整个产品生命周期中提供社会效益，同时增强人类和环境的健康与安全。
为了被认为具有可持续性，必须在可持续材料管理系统(循环经济)中对塑料进行管理，以避免产生废物、有毒物质和污染。即使是源自低危害成分的易于回收的塑料，如果它们最终以垃圾形式存在，或者它们像微塑料一样分散在水中，那么它们也不是可持续的塑料。
创造可持续塑料具有挑战性，因为它不仅涉及用于高性能产品的材料的开发或选择，而且还涉及材料生态系统的设计，在该生态系统中制造，使用产品并从中重新获得塑料的可持续价值。可持续塑料必须成为实现可持续材料流动的整体方法的一部分。
2、潜力巨大的可持续柔性塑料
1. 穿戴设备：柔性材料可以制造出轻便、舒适的穿戴设备，如智能手表、健康监测设备等。随着人们对健康监测和运动追踪需求的增加，柔性材料在这一领域的应用将越来越广泛。
2. 柔性显示技术：柔性显示器可以折叠、弯曲，甚至可以贴合在各种曲面上，为移动设备、可穿戴设备、建筑集成显示等提供新的设计可能性。
3. 生物医学：柔性材料在生物医学领域的应用潜力巨大，可以用于制造可植入的医疗设备、柔性传感器用于监测人体健康等。
4. 能源采集与存储：柔性太阳能电池板和电池可以弯曲、折叠，适合应用于汽车、服装等需要灵活性的地方，为便携式电子设备和可穿戴设备提供能源。
5. 电子皮肤：柔性电子材料可以模仿人皮肤的感知能力，用于假肢、人机交互等领域，为人类提供更多元化的交互体验。
6. 环境监测：柔性传感器可以贴附在建筑物、桥梁等结构上，用于监测温度、湿度、压力等环境参数，提高安全性和可靠性。
7. 汽车工业：柔性材料可以用于制造汽车的柔性内饰、柔性电池、柔性显示器等，提高汽车的舒适性和功能性。
8. 空间技术：柔性材料可以用于制造太空站的柔性太阳能板、柔性隔热材料等，为太空探索提供新的解决方案。
柔性材料作为一种新型的材料科学，其发展前景备受关注。随着科技的不断进步和应用领域的拓展，柔性材料将在未来的科技和工业发展中发挥越来越重要的作用。未来，柔性材料的研究将继续致力于提高材料的性能、实现多功能化和智能化，为人类社会带来更多创新和便利。
文章来源： 今日塑价，全塑智联， 发光材料与器件应
原文链接：https://www.xianjichina.com/special/detail_550888.html
来源：贤集网
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