廢棄聚乳酸塑料降解再聚合化學循環新策略

　　聚乳酸作為典型可再生原料（淀粉）來源的高分子材料，正逐步發展成為社會所必需的基礎性大宗材料，廢棄聚乳酸材料的后處理問題也引起了關注。雖然聚乳酸可以在自然界中降解，但該過程通常需要較長時間和特定的降解條件，且其降解產物是二氧化碳與水，無法實現直接快速循環利用。通過化學循環的方式實現聚乳酸的回收利用，提供了廢棄聚乳酸后處理的一種有效解決途徑。當前研究大多是將廢棄聚乳酸轉化為乳酸烷基酯，但是通過該過程循環獲得高分子量聚乳酸材料，需要將乳酸烷基酯水解成乳酸，預聚成低聚物、二聚成丙交酯，然后聚合獲得聚乳酸，成本貴且效率低（圖1）。因此，實現直接將廢棄聚乳酸材料轉化為新聚乳酸材料具有研究價值和應用前景。

　　近日，中國科學院青島能源研究所研究員王慶剛帶領的催化聚合與工程研究組發展出聚合物降解再聚合的升級化學循環新策略（“DE-RE polymerization” strategy），以“聚合物到聚合物”方式實現了聚乳酸廢棄物到新聚乳酸材料的循環再利用過程（圖2）。該策略反應條件溫和，副反應少，減少了完全重新生產聚乳酸的原料消耗，提高了聚乳酸的回收再利用效率。在再聚合過程中，通過加入不同類型單體可以獲得性質各異的最終材料。該成果為聚乳酸循環提供了新的解決思路。該策略在化學回收方面有效，并在聚合物的改性和合成方面具有發展前景。

　　相關研究成果以A “polymer to polymer” chemical recycling of PLA plastics by “DE-RE polymerization” strategy為題，發表在Macromolecules上，并已經申請發明ZL。研究工作得到國家自然科學基金、山東省人才工程基金等的支持。