塑料虽然服务了我们的生活，但对人类的危害也在加剧。据估计，全球已经消费了约63亿公吨的聚合物塑料垃圾，其中大多数（79%）放置于垃圾填埋场或环境中。利用一些高效的废物聚合物回收方法可以减轻其对环境的影响。对于许多聚合物来说，通过送往垃圾填埋场或焚烧的机械回收方式是不可行的，其中含有的有害物质将影响人类的健康。
基于此，美国密歇根大学Anne J. McNeil报告了一种回收聚合物塑料垃圾（尿不湿）的开环循环方法，主要包括：（i）通过水解脱链，（ii）通过超声波可选择性缩短链，（iii）通过费舍尔酯化功能化。由此制备的材料具有低中的存储和损耗模量，因此适用于通用粘结剂。同时使用寿命评估表明，通过这种方法合成的粘结剂几乎在每个指标上都优于来自石油原料的相同材料，包括二氧化碳排放和累积能源需求方面。相关论文以题为“Giving superabsorbent polymers a second life as pressure-sensitiv eadhesives”于7月26日发表在Nature communications。
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41467-021-24488-9
具体来说，本文报告了一种温和有效的合成路线，用于开环回收尿布中使用的丙烯酸基超吸水材料。使用第2步或3步合成工艺，聚丙烯酸钠被转化为压敏粘合剂（PSA），其在全球具有重要的市场（预计到2023年将达到 130 亿美元）。其的灵感来自聚丙烯酸钠（高吸水性聚合物）和用于胶带、绷带和便利贴等的聚丙烯酸酯（压敏粘合剂）的类似结构，且商业聚丙烯酸酯类PSA通常从石油单体中获得。相反的是，本文设想了一种由交联聚丙烯酸钠制备的方法：（i）酸催化或碱介导的解交联以生成线性聚合物；（ii）可选的超声处理以降低摩尔质量，以及（iii）通过酯化功能化以产生粘性。同时通过使用寿命评估确定能源消耗和环境成本。实验结果表明，本文对来自超吸收性聚合物的压敏粘合剂的开环回收方法几乎在所有指标上都胜过石油衍生的合成物，包括在全球变暖控制方面和累积能源需求方面。此外，仅涉及解交联和酯化（即无超声处理）的路线具有工业规模化的潜力，为长期存在的废物处理问题提供了可持续的解决方案。
图1.压敏胶粘合剂的合成路线与用石油原料（工业方法）合成压敏粘合剂的对比。
图2.反应条件的探索。
图3.摩尔质量随超声波声音变化。
图4.酸催化酯化。
图5.胶粘剂的性能和使用寿命的评估。
总而言之，本文开发了一种通过开环循环回收使用后的尿不湿，用于制备压敏粘合剂（PSA），其不同的PSAs仅仅通过改变超声波检查的时间来改变性能。最重要的是，用此方法制备的PSA能够与使用传统工业方法生产的性能想媲美，也为垃圾填埋或焚烧的尿布处理提供了性的可持续替代方法。
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