Plast är ett offer för sin egen framgång, så billigt, lätt att använda och mångsidig att världen är full av plastavfall. Nu har forskare från University of Houston rapporterat om en ny metod för att producera polyolefiner - gjorda av kolväten och den vanligaste byggstenen av plast - strukturerad för att ta itu med en av de största stötestenarna för plaståtervinning.

Processen skulle också tillåta plast att produceras från matoljor och andra naturliga ämnen.

Eva Harth, chef för Welch-UH Center for Excellence in Polymer Chemistry, sade att processen adresserar ett långvarigt behov för industriella plastproducenter, utan att behöva en ny katalysator eller dyra tillsatser. "Det är en väldigt enkel process, " Hon sa.

Harth är en motsvarande författare till en artikel som beskriver upptäckten, publicerad i den tyska tidskriften Angewandte Chemie . Medförfattare inkluderar den medkorsande författaren Glen R. Jones, en postdoktorand forskare vid Welch-UH Center, och första författare Hatice E. Basburg Alhan, en doktorand vid UH.

polyolefiner, och derivatprodukter såsom polyeten och polypropen, används till allt från matkassar till industripipor. Plastens kvaliteter – styvhet kontra flexibilitet, till exempel – bestäms delvis av en kemisk process som kallas förgrening:Jones sa att mycket grenade polyolefiner används i produkter som kräver mjukhet eller flexibilitet, som matkassar, medan låg förgrening används för att tillverka styv plast.

Traditionellt, olika katalysatorer har krävts för att utlösa olika nivåer av förgrening, Harth sa, vilket innebär att endast en typ av plast kunde tillverkas åt gången. "Du måste vara specifik om vilket material du är ute efter, vilken typ av förgrening du behöver, " Hon sa.

Den nya metoden tillåter att förgrening moduleras med en palladiumkatalysator med varierande mängder tillsatt aluminiumklorid, som fungerade som en Lewis-syra; aluminiumkloriden - en riklig och billig substans - kan tillsättas vid olika punkter i processen, vilket tillåter den resulterande polyolefinen att innehålla olika förgreningsegenskaper.

Den nya processen kan ta itu med två växande problem som plastproducenter står inför – hur man gör sig av med plastavfall på ett miljövänligt sätt, och hur man kan minska användningen av olja och naturgas genom att istället använda matoljor och andra naturliga ämnen.

Nuvarande polymerer som används i vardagliga material - matkassar, mjölkkannor, leksaker och medicinsk utrustning, till exempel – kommer inte att blandas lätt när de smälts ner för kemisk återvinning. "Dessa nya polymerer kan sitta vid gränsen, "Jones sa, gör att plaster med olika egenskaper lättare kan återvinnas.

Processen kommer att arbeta med en mängd olika molekyler för att producera en polymer, Harth sa, vilket tyder på att konceptet ger en ny plattform för att tillverka plast.

Och den plattformen, Hon sa, skulle kunna lämpa sig för att producera en mängd olika funktionella plaster från naturliga oljor och andra molekylära källor. "Det här har spännande hållbarhetsmöjligheter för branschen."