Экологичную замену полиэтиленовой упаковке разработали в МГУ

Сотрудники кафедр высокомолекулярных соединений и органической химии химического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова совместно с коллегами из Института нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН получили биоразлагаемый полимер — полипропиленкарбонат (ППК) точно заданной структуры с максимальным выходом, сообщается в пресс-релизе МГУ.

Углекислый газ (диоксид углерода) можно использовать как дешевое сырье для производства биоразлагаемых полимеров, которые способны к разложению в окружающей среде на экологически безопасные низкомолекулярные вещества. Превратить углекислый газ в биоразлагаемые полимеры можно путем вовлечения его в полимеризацию с рядом легкодоступных циклических окисей (эпоксидов).

Предложенный механизм сополимеризации PO и CO2 в присутствии (salcy)CoX и [PPN]YИзображение: MDPI

Используя эпоксиды разной химической природы, можно получить широкий спектр материалов, применимых в разных областях, от медицины до упаковочных материалов. Среди поликарбонатов (ПК), получаемых из эпоксидов и диоксида углерода, особо следует выделить полипропиленкарбонат (ППК), который обладает уникальным комплексом свойств, позволяющим предложить его в качестве замены полиэтилену (ПЭ) в производстве упаковочной пленки. 

Важно, что, в отличие от полиэтилена, поликарбонат разлагается на ценные низкомолекулярные вещества как в окружающей среде, так и под действием разных факторов, например температуры.

«Однако при синтезе полипропиленкарбоната (ППК) существует ряд проблем. Во-первых, часто происходит образование побочного продукта циклического пропиленкарбоната, что уменьшает выход целевого полимера. Во-вторых, диоксид углерода может не полностью встроиться в полимерную цепочку, и тогда наряду с карбонатными звеньями в ней появятся эфирные звенья, что приводит к неконтролируемому изменению свойств полимера. В-третьих, нужен такой катализатор, который при малых концентрациях обеспечит высокую скорость образования полимера. Эти проблемы решаются поиском оптимальных условий синтеза — катализатора, температуры и давления диоксида углерода», — подчеркнула соавтор статьи, профессор кафедры высокомолекулярных соединений химического факультета МГУ профессор РАН Елена Черникова.

Работа российских ученых позволила им получить нужный полипропиленкарбонат с высоким выходом, что поможет создать полимерный материал высокого качества.

Работа выполнена в рамках работы НОШ «Экология» и поддержана грантом Программы развития МГУ № 23-Ш07−02. Результаты опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.

Источник