Vitrimer PBS untuk masa depan yang lebih ramah lingkungan

Poli(butilen suksinat) (PBS) telah menjadi alternatif pengganti plastik konvensional karena sifat biodegradabilitasnya dan mirip dengan polipropilen. Dalam kondisi pengomposan, PBS dapat terurai menjadi air, karbon dioksida dan biomassa.

Namun, struktur liniernya membatasi penggunaannya dalam proses manufaktur utama, seperti pembusaan dan peniupan film, karena tantangan terhadap viskositas lelehan dan ketahanan mekanis. Mengatasi keterbatasan ini telah menjadi tujuan utama para peneliti yang berupaya memperluas potensi PBS dalam penerapan berkelanjutan.

Dalam kemajuan yang signifikan, para ilmuwan di Southwest University, bekerja sama dengan South China University of Technology, telah meningkatkan sifat-sifat PBS dengan memperkenalkan ikatan imine dinamis. Penelitian Anda, diterbitkan di dalamnya Jurnal Ilmu Polimer Tiongkok pada tanggal 17 Mei 2024, merinci pembuatan vitrimer PBS (PBSV) yang menawarkan karakteristik termal, mekanis, dan leleh yang lebih baik, sehingga memposisikannya sebagai material yang lebih serbaguna untuk aplikasi ramah lingkungan.

Dengan memasukkan ikatan imina dinamis ke dalam PBS, tim peneliti mengembangkan jaringan vitrimerik yang mengatasi keterbatasan kekuatan dan viskositas lelehan. Dengan menyesuaikan derajat hubungan silang, tim menyintesis PBSV yang menunjukkan peningkatan kinerja yang signifikan.

Vitrimer ini menunjukkan kemampuan proses ulang termal yang sangat baik, dengan lebih dari 90% pemulihan sifat mekanik setelah tiga siklus pemrosesan. Selain itu, tingkat ikatan silang yang lebih tinggi menyebabkan laju kristalisasi lebih cepat, yang selanjutnya meningkatkan kinerja material.

Tidak seperti polimer ikatan silang tradisional, PBSV ini mempertahankan viskositas dan kekuatan tinggi selama pemrosesan, sehingga menawarkan alternatif yang lebih tahan lama dan berkelanjutan dibandingkan plastik konvensional.

Jian-Bing Zeng, peneliti utama studi ini, mengatakan: “Penelitian ini merupakan langkah penting dalam memajukan ilmu polimer. Kami telah berhasil merancang PBSV yang mempertahankan sifat PBS yang berkelanjutan dan dapat terbiodegradasi sekaligus meningkatkan kinerja.

“Kemajuan ini sangat penting untuk memperluas penggunaan bahan-bahan yang dapat terbiodegradasi dan dapat memberikan manfaat lingkungan yang penting dengan menawarkan pilihan bahan yang lebih efektif untuk aplikasi yang biasanya didominasi oleh plastik yang tidak dapat terurai.”

Pengembangan PBSV yang lebih baik ini memberikan harapan besar bagi industri yang berfokus pada keberlanjutan. Dengan sifat lelehnya yang lebih baik dan sifatnya yang dapat diproses ulang, PBSV dapat mengubah produksi kemasan ramah lingkungan, bahan busa, dan produk sekali pakai. Bahan-bahan ini menawarkan alternatif berkelanjutan terhadap plastik konvensional, membantu mengurangi pencemaran lingkungan.

Penerapan PBSV secara luas dapat secara signifikan mengurangi jejak ekologis industri plastik dan mendukung transisi ke a ekonomi sirkulardimana material didaur ulang dan digunakan kembali secara efisien.