Når livet giver dig citroner, lave bioplast

Fra dit telefoncover til flyvinduer, polycarbonater er overalt. Flere millioner tons polycarbonat produceres hvert år rundt om i verden. Imidlertid, bekymringer om farerne ved dette materiale er stigende på grund af toksiciteten af ​​dets forstadier, især bisphenol-A, et potentielt kræftfremkaldende stof.

Nu, et team af kemikere ledet af Arjan Kleij, ICIQ gruppeleder og ICREA professor, har udviklet en metode til at fremstille polycarbonater ud fra limonen og CO2, både rigelige naturprodukter. Limonen kan erstatte en farlig forbindelse, der i øjeblikket bruges i kommercielle polycarbonater - bisphenol-A (BPA). Selvom BPA gentagne gange er blevet klassificeret som et sikkert kemikalie af amerikanske og europæiske agenturer, nogle undersøgelser konkluderer, at det er en potentiel hormonforstyrrende neurotoksin, og kræftfremkaldende. Nogle lande, herunder Frankrig, Danmark og Tyrkiet, har forbudt brugen af ​​BPA i fremstillingen af ​​sutteflasker.

'BPA er sikkert, men stadig vækker bekymring og er produceret af råolie, ' påpeger Kleij. "Vores tilgang erstatter det med limonen, som kan isoleres fra citroner og appelsiner, giver os en meget grønnere, mere bæredygtigt alternativ, ' han siger. Fordi det er kompliceret at erstatte BPA fuldt ud med limonen, Kleij forklarer, at BPA er svær at erstatte. 'Vi kan begynde at tilføje små mængder limonen, derefter gradvist at erstatte BPA, ' han siger. 'Trin for trin, tilpasningsprocessen kan føre til nye limonen-afledte biomaterialer med lignende, eller endda forbedrede og nye egenskaber.'

Forskerne lykkedes ikke kun med at producere en mere miljøvenlig polymer, de formåede også at forbedre dens termiske egenskaber. Denne limonen-afledte polymer har den højeste glasovergangstemperatur, der nogensinde er rapporteret for et polycarbonat. 'Vi var ret overraskede over at finde dette, fordi kendt bioplast har dårligere termiske egenskaber end klassiske polymerer, ' forklarer Kleij. "Vi var først skeptiske over for disse resultater, men vi var i stand til at gengive disse træk konsekvent.' At have en høj glasovergangstemperatur har andre implikationer. Den nye plast kræver højere temperaturer for at smelte, som gør dem mere sikre til daglig brug. I øvrigt, denne nye polymer byder også på mange nye anvendelsesmuligheder for polycarbonater og blokcopolymerer ved brug af passende materialeformuleringer.

Kleij og hans kolleger forhandler i øjeblikket med plastikproducenter for yderligere at fremme den industrielle fremstilling af limonen-afledte biomaterialer.