用于无排放涂料的 PE 分散体

 

聚乙烯 (PE) 是当今最重要的塑料类型之一。它用于各种日常用品——从塑料瓶到管道、滑雪涂料和玩具。以 PE 分散体的形式，它也构成了不同涂料和粘合剂的基础。

 

康斯坦茨大学化学系的 Stefan Mecking 教授和 Fei Lin 博士现在向环保、无溶剂的 PE 涂料生产迈出了一大步。

 

在他们最近发表在国际版“Angewandte Chemie”杂志上的文章中，化学家描述了一种新型水溶性催化剂，可以直接在水中制造 PE 分散体。这消除了生产无溶剂、无排放涂料的能源密集型中间步骤。

 

有机溶剂作为现有行业标准

 

合适的化学催化剂用于促进和加速聚合过程——在聚合过程中，各个构件连接形成大聚合物分子。在用于涂料的 PE 分散体的生产中，聚合通常在逐渐被水取代的有机溶剂中进行，需要额外的步骤，这些步骤在技术上既复杂又耗能。

 

因此，研究和开发部门正在寻找在聚合过程中以水分散体形式直接生产 PE 的选择。然后，这可以作为无溶剂和无排放涂料的基础，其中在成膜过程中只有水蒸发。然而，直接在水中聚合 PE 具有挑战性。

 

"这需要在水中具有活性但同时不会被水破坏的催化剂。大多数传统催化剂一旦与水接触就会分解”，康斯坦茨大学化学材料科学教授 Stefan Mecking 解释说。Mecking

 

研究团队的博士后研究员和洪堡奖学金获得者林飞博士发现了一部小说这些研究是在 Stefan Mecking 的 DEEPCAT 项目的背景下进行的，该项目自 2019 年以来得到了欧洲研究委员会 (ERC) 的高级资助，旨在开发可以以环保方式降解的塑料。

 

“我们开发了用于乙烯聚合的水溶性催化剂，尽管它们在整个化学反应过程中与水直接接触，但它不仅保持稳定而且具有高活性，”费林说。

 

环保聚合工艺的基石

 

在实验室规模的研究中，化学家们能够证明，他们的新型催化剂在水中聚合乙烯，形成大量具有高分子量和线性的小 PE 颗粒——所谓的高密度聚乙烯 (HDPE)。

 

 

“这对于基于 PE 分散体生产的涂料的最终特性以及我们方法的适用性具有决定性意义”，Stefan Mecking 说。

 

 

因此，与新型催化剂相关的研究结果为一般的环保聚合工艺，特别是有效生产无溶剂和无排放的 PE 涂料开辟了有趣的前景。