Учёные РХТУ имени Д.И. Менделеева нашли замену токсичным компонентам пластмасс, результаты исследования опубликованы в Journal of the American Oil Chemist’s Society, - сообщает пресс-служба РХТУ.
В состав одного из самых популярных видов пластмасс - поливинилхлорида (ПВХ), входят пластификаторы, они придают изделиям эластичность и снижают хрупкость на морозе. В качестве пластификаторов ПВХ чаще всего используются соединения на основе фталатов, которые плохо утилизируются: даже когда пластмасса почти полностью разложится, фталаты остаются стабильными и отравляют землю и грунтовые воды.
Учёные РХТУ имени Д.И. Менделеева предлагают в качестве пластификаторов использовать биодизель, получаемый из водорослей и растений, богатых растительными маслами. Но с учётом того, что ранее биодизель не пользовался спросом у производственных предприятий из-за коммерческой невыгодности, российские учёные предложили его модифицировать, поместив в основу доступный реагент - кислород из атмосферного воздуха.
Валентин Сапунов, главный автор работы, профессор РХТУ, рассказывает, что в результате экспериментов учёными была получена смесь, которая с одной стороны обладает пластифицирующими свойствами как и фталаты, с другой - нетоксична и способна к разложению. Синтез «зелёного» пластификатора проводят в два этапа. На первом этапе в результате химической реакции с метанолом получают биодизель, смесь эфиров жирных кислот. На втором - его фильтруют, очищают и при температуре от 80 до 110 ℃ окисляют атмосферным кислородом в течении 12-40 часов.
В качестве биопластификаторов учёные рассматривали как различные масла, так и различные условия синтеза. Оптимальные характеристики показала смесь на основе льняного сырья. Масло изо льна в создании пластификатора по свойствам, как оказалось, не уступает фталатам. А в процессе окисления эпоксидные соединения в составе биодизеля постепенно превращаются в различные диэфиры, что улучшает пластифицирующие свойства смеси.
«Основной материал мы получили, а теперь, чтобы сделать его конкурентоспособным нужно еще немного повозиться с его качеством - цветностью, летучестью. Например, чтобы материал был коммерчески приглядным он должен быть прозрачным как слеза, абсолютно бесцветным», - комментирует Валентин Сапунов.
Пластификатор, который создали сотрудники РХТУ, можно использовать не только в создании ПВХ, но и для других пластмасс. Как поясняет пресс-служба РХТУ, сейчас ведутся дополнительные работы по оптимизации синтеза. Исследователи ищут способ получения диэфиров со сходным функционалом пластификаторов не из эпоксидных соединений, а другими путями, чтобы минимизировать при аэробном окислении эпоксидных соединений образование ненужных веществ.
Фото: Sharon Pittaway on Unsplash
