如何设计塑料，使其既能保持理想的特性，又能更有效地回收利用?这个问题和其他有关塑料生态友好性的问题是化学家StefanMecking和他在康斯坦茨大学的研究小组关注的焦点。

探索制造既坚固又可生物降解的塑料的问题

在他们发表在国际版AngewandteChemie上的最新论文中，该团队展示了一种新型聚酯，其材料特性既对工业有吸引力，又对环境友好。

通常不兼容

塑料由一种或几种化学基本模块的长链组成，即所谓的单体。以高结晶度和防水性为特征的塑料被广泛使用，因此具有高机械弹性和稳定性。一个众所周知的例子是高密度聚乙烯(HDPE)，其基本模块由非极性碳氢化合物分子组成。

一方面可能对应用有利的特性也可能产生不利影响：回收此类塑料和回收基本模块非常耗能且效率低下。此外，如果此类塑料泄漏到环境中，降解过程将极其漫长。

为了克服塑料的稳定性和生物降解性之间这种假定的不相容性，Mecking和他的团队在他们的材料中插入了化学“断裂点”。他们已经表明，这大大提高了类聚乙烯塑料的可回收性。然而，并不能自动保证良好的生物降解性。

“塑料通常具有很高的弹性，因为它们排列成密集的晶体结构，”梅金解释道。“结晶度与防水性相结合通常会大大减缓生物降解过程，因为它会削弱微生物接近断裂点的能力。”然而，这不适用于研究人员的新塑料。

结晶但可堆肥

新型塑料polyester-2,18由两个基本模块组成：一个具有两个碳原子的短二醇单元和一个具有18个碳原子的二羧酸。这两个模块都可以很容易地从可持续来源获得。例如，塑料的主要成分二羧酸的原材料来自可再生资源。

聚酯的特性类似于HDPE：例如，由于其结晶结构，它同时具有机械稳定性和耐温性。同时，首次可回收性实验表明，在相对温和的条件下，这种材料的基本模块是可以回收的。

这种新型塑料还有另一个非常出人意料的特性：尽管它具有高结晶度，但它是可生物降解的，正如在工业堆肥厂用天然酶进行的实验室实验和测试所表明的那样。几天之内，在实验室实验中，聚酯被酶降解了。堆肥厂的微生物需要大约两个月的时间，因此这种塑料甚至符合ISO堆肥标准。

“我们也对这种快速退化感到惊讶，”梅金说。“当然，我们不能将堆肥厂的结果一对一地转移到任何可以想象的环境条件中。但他们确实证实这种材料确实是可生物降解的，并表明它比HDPE等塑料的持久性要低得多，如果它无意中应该被释放到环境中。”

这种聚酯的可回收性及其在可变环境条件下的生物降解性现在有待进一步研究。Mecking看到了这种新材料的可能应用，例如3D打印或包装箔的生产。此外，还有其他令人感兴趣的领域，其中希望将结晶度与可回收性和磨损颗粒的降解或类似的材料损失结合起来。