Πολυμερή: Η Πράσινη Προσέγγιση

A. Βαλαχής, Α. Μπεζεργιαννίδου

ΔΙΧΗΝΕΤ

ΠΕΡΙΛΗΨΗ

Τα πολυμερή έχουν ευρύ φάσμα ιδιοτήτων και εφαρμογών. Πλεονε- κτήματα, όπως το χαμηλό κόστος, η εύκολη μορφοποίηση, η αντοχή, η καλή και εύκολη βαφή καθώς και η εξειδικευμένη χρήση (Kevlar, υποβρύχια com- puter ), οδήγησαν στην εκτεταμένη παραγωγή τους. Η ρύπανση όμως του περιβάλλοντος, λόγω της δύσκολης ανακύκλωσης ή καταστροφής τους και η αναμενόμενη εξάντληση των παραδοσιακών πρώτων υλών τους (πετρέλαιο), οδήγησε στην αναζήτηση λύσεων με τη φιλοσοφία της Πράσινης Χημείας.

Τα βιοδιασπώμενα πολυμερή (ΒDΡ), βασίζονται κυρίως σε ανανεώ- σιμες πρώτες ύλες, όπως το άμυλο και δίνουν προϊόντα αποικοδομήσιμα από μικροοργανισμούς του περιβάλλοντος, το οποίο προστατεύεται έτσι από τη ρύπανση. Η ανάγκη σχεδια- σμού λιγότερο επικίνδυνων χημικών συνθέσεων, οδήγησε σε «πράσινες συνθέσεις», όπως αυτή του αδιπικού οξέος από γλυκόζη, μέσω κατεχόλης, με βιοκαταλύτη Escherichia coli, ή της καπρολακτάμης με καταλύτη ζεόλιθο, αντί οξείδωση ς με θειϊκού οξέος. Η αντικατάσταση καταλυτών με σκοπό «καθαρότερα πολυμερή», όπως αυτή του φωσγενίου, από ανθρακικό διμεθυλεστέρα, κατά τον σχηματισμό πολυουρεθανών, τονίζει την αξία της επιλογής του καταλύτη. Η χρήση ανανεώσιμων πρώτων υλών σαν βάση για παρασκευές «πράσινων πολυμερών», όπως πολυγαλακτικού οξέος (ΡLΑ), από καλαμπόκι, καθώς και η χρήση ασφαλέστερων διαλυτών, όπως η χρησιμοποίηση υπερκρίσιμου διοξειδίου του άνθρακα, στην παραγωγή πολυφθοροπαραγώγων πολυμερών υλικών, είναι επιτεύγματα της Πράσινης Χημείας.

Οι υπέρηχοι βοηθούν στην εκτέλεση καθαρών και ποσοτικών συνθέ- σεων, όπως στην περίπτωση της παραγωγής των φίλμ πολυμερών θειοφαινίου. Μια άλλη διάσταση της Πράσινης Χημείας των πολυμερών είναι η χρήση τους σε συνθέσεις άλλων προϊόντων, όπου χρησιμοποιούνται ως καταλύτες ( ρητίνες), ή η χρήση τους ως υποστηρικτικά υποστρώματα αντιδραστηρίων, εξασφαλίζοντας καθαρότητα και εκλεκτικότητα. Η βιομηχανία των πολυμερών είναι ένας χώρος χημικής δραστηριότητας, όπου η συμμετοχή της Πράσινης Χημείας είναι αναντικατάστατη στην δημιουργία ενός πιο «καθαρού και βιώσιμου κόσμου».

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

1.Εισαγωγή

2.Ιστορική αναδρομή

3.Σταθμοί στη σύνθεση πολυμερών

4.Κατηγορίες πολυμερών: Γραμμικά-διακλαδισμένα πολυμερή, Αστρο-πολυμερή και Δενδριμερή, Άμορφα-κρυσταλλικά, Ισοτακτικά-συνδιοτακτικά-ατακτικά, Ομοπολυμερή-Συμπολυμερή, Θερμοπλαστικά- Θερμοστατικά, cis-trans-πολυμερή, Δημιουργία «γεφυρών» ( Cross-linking ), Θερμοπλαστικά ελαστομερή

5.Σχηματισμός πολυμερών:, Πολυμερή προσθήκης, Πολυμερή συμπύκνωσης, Πολυμερισμός ελευθέρων ριζών, Κατιονικός πολυμερισμός, Ανιονικός πολυμερισμός

6.Δομή των πολυμερών

7.Ίνες

8.Ιδιότητες πολυμερών

9.Τα πολυμερή στη σύγχρονη ζωή

10.Πολυμερή.Η προσέγγιση της Πράσινης Χημείας: Βιοδιασπώμενα πολυμερή με πρώτη ύλη το άμυλο, Θερμοπλαστικά προϊόντα αμύλου (TPS) , Μίγματα πολυεστέρων-αμύλου, Μίγματα αμύλου και πολυβινυλικής αλκοόλης(PVOH), Βιοδιασπώμενοι πολυεστέρες, Κατηγορίες πολυεστέρων, Πολυεστέρες  αλειφατικών  υδροξυ-οξέων (ΡΗΑ), Πολυεστέρες του γαλακτικού οξέος (PLA), Πολυεστέρες της ε-καπρολακτόνης (PCL), Πολυβουτυλενοεστέρες του ηλεκτρικού οξέος(PBS), Αλειφατικοί-αρωματικοί συμπολυεστέρες (AAC), Φωτοβιοδιασπώμενα πλαστικά (Photo-biodegradable plastics), Πρόσθετα ελεγχόμενης αποσύνθεσης

11.Πολυμερή και πράσινες συνθέσεις:, Παρασκευή αδιπικού οξέος ,Σύνθεση γαλακτικού οξέος και πολυεστέρων του (PLA) ,Σύνθεση της ε-καπρολακτάμης ,Σύνθεση πολυμερών με τη χρήση υπερκρίσιμου διοξειδίου του άνθρακα

12.Πολυμερή και ανανεώσιμες πρώτες ύλες

13.πολυμερή και υπέρηχοι

14.Η χρήση καταλυτών στη σύνθεση πολυμερών

15.Ο ρόλος των πολυμερών σε άλλες κατηγορίες αντιδράσεων

16.Παράρτημα: Οι Ζεόλιθοι, Η κατάλυση μεταφοράς φάσεως

17.Βιβλιογραφία

Για το πλήρες κείμενο πατήστε το παρακάτω εικονίδιο.