- 폴리 에테르 에테르 케톤 (엿보기)의 주요 사슬 본드를 정확하게 절단하고 단량체 단위로 성공적으로 분해 된
- 열분해보다 150 ° C에서 수행 할 수 있으며 필름 및 펠렛과 같은 재료의 모양에 영향을 미치지 않습니다
- 탄소 섬유 및 유리 섬유 강화 엿봄도 중합되어 재활용 사회의 건설에 기여할 수 있습니다
폴리 에테르 에테르 케톤 (엿보기)을 단량체 유닛으로 분해하는 탈 중합
최고 연구원 미나미 야스 노리 (Minami Yasunori), 실리콘 바카라 규칙 팀, 국립 고급 산업 과학 기술 연구소 (이하 "AIST"), IS슈퍼 엔지니어링 바카라 규칙고성능 열가소성 폴리머 (이하 "슈퍼 엔지니어링 바카라 규칙")Polyether Ether Ketone (Peek)모노머단위로 분해 될 수 있습니다중합 방법개발되었습니다
이 기술은 유기 황 화합물로 만들어졌습니다Thiol를 사용하여 및 해상 중합제로서, Peek은 150 ℃에서 19 시간 내에 단량체 단위로 분해되며, 이는 600-1500 ℃에서 수지의 전형적인 열분해 온도보다 훨씬 낮다 또한, 중합 가능한 단량체 전구체 (Dithiobenzophenone) 및 Peek 원시 단량체 (하이드로 퀴논)는 각각 93% 및 95%의 높은 수율로 얻을 수있다 단량체 단위로의 엿보기를 중합하는 것은 세계 최초의 성공이었습니다 폴리 프로필렌 또는 폴리 아미드와 같은 수지를 함유하더라도탄소 섬유 강화 엿보기사용되면, 엿보기 구성 요소의 선택적 분해가 가능합니다 생성 된 단량체로부터의 벤조 페논-비스페놀 A-교대 공중합신체와 같은 다양한 폴리머를 합성 할 수 있습니다 이번에 개발 된 기술은 Peek 's바카라 규칙적 재활용| 9261_9313 |의 경로를 닦을 수 있으며 엿보기 이외의 슈퍼 엔지니어링 바카라 규칙의 해중 중합에도 적용될 수 있으며 안정적인 수지 재료입니다순환 경제에 기여합니다
이 연구의 세부 사항은 2023 년 1 월 24 일 (영국 시간)에 제공 될 예정입니다통신 바카라 규칙"에 등장합니다
Polyether Ether Ketone (Peek)폴리 페닐 렌 설파이드 (PPS)와 같은 고성능 열가소성 수지 슈퍼 엔지니어링 바카라 규칙이라고하며 내열성, 기계적 강도를 가진 산업 제품으로 알려져 있으며 일부 유형은 화학 저항성 및 기타 성능을 갖습니다 Peek은 자동차, 항공 우주, 전기 및 전자 분야의 관련 부품 및 의료 기기의 관련 부품 및 화학 물질, 용매 및 부식 가스의 제조 라인과 같은 안전성이 필요한 제품에 널리 사용됩니다 Peek의 생산은 현재 전 세계적으로 6,000 톤이며 (화학 경제 특별판, World Chemical Industry White Paper (2015))는 소량의 바카라 규칙 생산이지만 산업 사회의 필수 재료이므로 향후 증가 할 것으로 예상됩니다 그러나 슈퍼 엔지니어링 바카라 규칙의 화학적 재활용은 안정성이 높기 때문에 매우 어려웠으며 PPS 및Polyethersulfone (PESU)이와 같은 상황이 계속된다면, 우리는 환경 영향을 다룰 수있을뿐만 아니라, 우리는 비 회화 가능한 바카라 규칙이 금지 될 미래를 충족시킬 수 없을 것입니다 또한, 고가의 제품이기 때문에 그것을 처분하는 것은 큰 경제적 손실입니다 이러한 문제를 극복하려면 새로운 재활용 기술이 필요합니다
우리는 팔라듐 복합체 촉매를 사용하여 용매 불용성 PP를 벤젠으로 성공적으로 분해했습니다 이 연구를 통해 우리는 슈퍼 엔지니어링 바카라 규칙의 화학적 재활용에 관한 지식과 기술을 축적했습니다 이번에는 대표적인 슈퍼 엔지니어링 바카라 규칙으로 알려진 Peek에 대한 화학적 재활용 선례의 부족에 초점을 맞추 었으며, 엿보기가 화학적 재활용에 성공하면 다른 슈퍼 엔지니어링 바카라 규칙 및 안정적인 수지 재료의 화학적 재활용을 달성하는 데 돌파구가 될 것이라고 생각했습니다 따라서, 우리는 엿보기의 주요 사슬 본드를 선택적으로 절단하여 원료 단량체 및 아날로그를 제공 할 새로운 중복 기술을 개발하는 작업을 수행했습니다
이 연구 및 개발은 일본 과학 기술 기관 (JST) 전략적 창의적 연구 촉진 프로젝트 (Sakigake)에 의해 지원됩니다
황 친 핵성높은 반응성을 갖는 것으로 알려져 있습니다 또한 황 기능 그룹이 있습니다그룹 없음로 취급 할 수 있습니다 다시 말해, 황 친자 성을 사용하여 엿보기를 분해 할 수있는 경우, 잎 그룹으로서 황 기능 그룹을 갖는 단량체 생성물을 얻을 수있다 이러한 관점에 기초하여, 황 친핵체 및 높은 끓는 용매가 사용된다n,n-dimethylacetamide를 적절한 비율로 혼합하고 분말 엿보기를 첨가하고 150 ℃에서 교반하여 부작용이 진행되지 않았다 이것은 정상 바카라 규칙의 열분해 온도 (600 ~ 1500 ° C)보다 낮은 온도입니다 반응이 시작된 지 3 시간 후, 엿보기가 완전히 분해되었고, 19 시간 후, 해상 중합 중간체 벤조 페논 디티 올 레이트 및 벤젠 이분물이 형성되었다 (도 1의 중심) 이에 메틸 요오드 라이드를 첨가하면 벤조 페논 디티 올 레이트 반응만이 발생하였고, 결국 4,4'- 디메틸 티오 벤조 페논 및 엿보기의 단량체 중 하나 인 하이드로 퀴논 (Hydroquinone)은 회복 할 수 있었다 (도 1 상단) 4,4'- 디메틸 티오 벤조 페논은 중합 가능한 단량체로 재생 될 수 있으며, 실제로는 엿보기와 유사한 구조를 갖는 교대 공중 합체의 합성을 달성한다 (오른쪽의 그림 1) 요오드화 메틸 대신, 2- 브로 모 에탄올 및 메타 크릴 로일 클로라이드를 한 번에 첨가하여 기능화 된 디티오벤조 페논을 수득하였으며, 이는 고 굴절률 수지를위한 원료로 사용될 수있다 (도 1, 오른쪽 하단) 따라서,이 방법은 단지 단량체를 재생성 할뿐만 아니라 다양한 기능 분자를 합성 할 수 있으며, 따라서 엿보기업 사이클링 방법일 수도 있습니다 또한 가루 엿보기뿐만 아니라 펠렛과 같은 영화와 같은 엿보기에도 적용 할 수있어 재료의 다재다능합니다
그림 1 엿보기의 단량체 단위 탈 중합
이번에 발견 한 중합 방법은 순수한 엿보기 재료뿐만 아니라 탄소 및 유리 섬유로 강화 된 엿보기 재료에도 사용할 수 있습니다 30 중량%의 탄소 섬유를 함유하는 강화 된 피크 물질은 적절한 양의 황 친핵체 및 아미드 기반 용매를 사용하여 탈퇴하고, 메틸 요오드 라이드로 처리하고, 4,4'- 디 메틸 티오 벤조 페논 및 하이드로 퀴논을 함유하는 탈 중합 혼합물을 초래하였으며, 이는 Peek Monomer Units에 반대한다유리 섬유 강화 엿보기를 사용하여 동일한 해중 중합을 적용합니다 비슷한 제품을 생산할 것입니다 우리는 또한 폴리 프로필렌, 폴리스티렌 및 폴리 아미드가 순수한 엿보기 물질의 탈 중합에 공존하는 경우에도 어떤 문제도없이 엿보기의 해상 중합이 있음을 확인 하였다 이 탈 중합 방법은 또한 복합 엿봄 물질 및 기타 중합체의 공존에 적용될 수있다
그림 2 강화 된 엿보기의 중합
*이 보도 자료의 그림 1과 2는 원래 용지의 "황량 시약을 사용하여 단량체 장치를 재생하기 위해 강력한 폴리 테테 테테 케톤의 해중 공급"을 사용하고 수정 된 버전을 사용합니다
이 연구에 따르면 슈퍼 엔지니어링 바카라 규칙 엿봄의 이전에보고되지 않은 해중 중합이 수행 될 수 있으며 해당 단량체 단위 제품을 합성 할 수 있습니다 이 연구를 바탕으로, 우리는 모든 바카라 규칙이 재활용되는 사회를 실현하기 위해 슈퍼 엔지니어링 바카라 규칙 이외의 안정적인 바카라 규칙의 엿보기 및 탈 중합 이외의 다양한 슈퍼 엔지니어링 바카라 규칙을 구현할 것입니다 또한, 새로운 탈 중합 촉매를 개발함으로써보다 효율적인 해수 중합 기술을 개발하고 사회에서이를 구현하는 것을 목표로 할 것입니다
게시 된 잡지 :커뮤니케이션 바카라 규칙
용지 제목 : 황 시약을 사용하여 단량체 유닛을 재생하기위한 강력한 폴리 테테 테르 케톤의 해상 중합
저자 : Yasunori Minami, Nao Matsuyama, Yasuo Takeichi, Ryota Watanabe, Siby Mathew 및 Yumiko Nakajima
doi : 101038/s42004-023-00814-8