研究人员开发出具有类似于聚乙烯的热塑性塑料的新型可生物降解塑料

聚乙烯具有许多有利特性，但生物降解性不是其中之一。一组研究人员现已开发出一种塑料，它具有与聚乙烯相似的热塑性特性，但也可生物降解。所讨论的材料是一种半结晶聚酯，它可以通过温和的化学或生物过程完全分解成起始材料，正如该团队在他们发表在《应用化学国际版》杂志上的研究中所解释的那样。

高密度聚乙烯(HDPE)是一种特别坚固耐用的材料。它的热塑性特性归功于其分子链的内部结构，分子链以结晶方式排列，由于范德华力而增加了吸引力。分子链也是纯碳氢化合物。结晶度和碳氢化合物含量的结合意味着可能能够降解塑料的微生物无法进入链条以分解它们。

德国康斯坦茨大学的StefanMecking及其同事的研究小组现已开发出一种聚酯，它具有与HDPE相似的结晶度，并且还保留了其有益的机械性能。与聚乙烯不同，聚酯还包含理论上可以通过化学或酶促降解的官能团。然而，在正常情况下，聚酯的结晶度越高(即与HDPE越相似)，它就越不容易被生物降解。

因此，该团队对他们的结晶聚酯在接触酶时降解的速度如此之快感到惊讶，这是可以理解的。“我们用天然存在的酶测试了降解，结果比我们的参考材料快了一个数量级，”Mecking解释说。降解材料的不仅仅是酶溶液：土壤微生物也能够完全堆肥聚酯。

但是，是什么让这种聚酯具有如此出色的生物降解性?该团队能够确定乙二醇的重要贡献，乙二醇是聚酯的组成部分之一。Mecking补充道：“这种结构单元实际上在聚酯中很常见。它具有高熔点，但也增加了这些类似聚乙烯的材料的降解性。”

由于其良好的化学和生物降解性以及机械性能，这种新型聚酯可以用作可回收的热塑性材料，对环境的影响最小。最终目标是闭环化学回收，将塑料分解成原材料并生产新塑料，Mecking补充道。该团队的塑料的额外好处是，如果任何材料确实进入环境，尽管有这个闭环，它们可以生物降解并且不会留下持久影响。