El polipropileno PP está en todas partes, siendo uno de los plásticos más utilizados en la vida humana. Un material versátil, su superficie naturalmente inerte puede modificarse para aplicaciones específicas. Los investigadores de la Universidad de Osaka han desarrollado un conveniente proceso de conducción de luz paraPP oxidante sin residuos nocivos.
como se informa en ChemComm , el proceso utiliza radicales para hacer que el plástico reaccione. La superficie de las cerdas de PP con grupos metilo -CH 3 , que constituyen las cadenas laterales del polímero.Los fuertes enlaces CH en los grupos metilo hacen del PP un material no reactivo, que para muchos propósitos es exactamente lo que se necesita.Sin embargo, estos enlaces pueden ser escindidos por el radical dióxido de cloro altamente reactivo, ClO 2 * .
"En aplicaciones como impresión y materiales médicos, los plásticos deben modificarse en la superficie", explica el coautor del estudio Tsuyoshi Inoue. "La oxidación de los enlaces CH es un caso de libro de texto en química orgánica. Sin embargo, con los polímeros, el riesgo es que algo fuertesuficiente para hacer esto también puede romper los enlaces CC de la cadena principal, desgarrando el polímero. Afortunadamente, el ClO 2 * el radical es selectivo para reaccionar la cadena lateral ".
El radical altamente reactivo se forma fácilmente mezclando clorito de sodio y ácido clorhídrico. Luego solo necesita activarse fotoquímicamente; para esto, el equipo de Osaka eligió una lámpara LED como fuente de luz. El ClO activado 2 * ahora se divide en Cl *, que elimina un átomo de H de la cadena lateral de PP; y O 2 que marcha después para oxidar el -CH expuesto 2 * grupo
Como resultado, mientras el polímero en masa permanece intacto, la superficie ahora tiene una multitud de grupos de ácido carboxílico -CO 2 H, con importantes efectos sobre la reactividad química.Por ejemplo, el plástico incoloro ahora se puede teñir con colorantes catiónicos, como Rhodamine B o Brilliant Green, que reaccionan con los iones carboxilato aniónicos.La superficie originalmente repelente al agua también se vuelve más hidrofílica.
"La reacción en realidad demostró ser doblemente selectiva para nuestros propósitos", dice el autor principal Kei Ohkubo. "No solo separó los enlaces CH en lugar de CC, sino que oxidó específicamente los de la cadena lateral, a pesar de que son más fuertes quelos de la cadena principal. Esto se debe a que el paso de oxidación involucra a O 2 , es más favorable cuando el objetivo de oxidación es CH 2 * . "
Los métodos anteriores para oxidar polímeros olefínicos como PP y polietileno estaban mal controlados o eran muy contaminantes. El nuevo proceso es, por lo tanto, la primera solución limpia y conveniente para este problema, y puede resultar una valiosa herramienta industrial en la personalización de sintéticosplástica.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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