科學家開發新型催化劑，可用于生產環保型涂料

近日，康斯坦茨的化學家開發了一種新型催化劑，可直接在水中制造聚乙烯分散體。這為環保、無溶劑的涂料生產開辟了前景。

聚乙烯 (PE) 是當今最重要的塑料類型之一。它用于各種日常用品，從塑料瓶、管道、滑雪到涂料和玩具。它以 PE 分散體的形式，構成了不同涂料和粘合劑的基礎。

PE的基本結構單元是乙烯，即一種氣態碳氫化合物。合適的化學催化劑用于促進和加速聚合過程。在聚合過程中，各個結構單元連接起來形成大的聚合物分子。在用于涂料的 PE 分散體的生產中，聚合通常在有機溶劑中進行，需要額外的步驟，這些步驟在技術上既復雜又耗能。

因此，研究人員正在尋找在聚合過程中以水分散體形式直接生產 PE 的方法。然而，直接在水中聚合 PE 具有挑戰性。研究作者Stefan Mecking 解釋說：“這需要在水中具有活性，但同時不會被水破壞的催化劑，而大多數傳統催化劑一旦與水接觸就會分解。”

經過數次實驗，Stefan Mecking團隊終于開發出了一種新型的催化劑。雖然它在化學反應過程中與水直接接觸，但穩定性依然很高。

在測試研究中，科學家證明，他們的新型催化劑聚合乙烯，形成大量具有高分子量和線性的小 PE 顆粒，即所謂的高密度聚乙烯(HDPE)。這對于基于 PE 分散體生產的涂料具有決定性意義，也為生產零污染的涂料開辟了前景。

該研究論文題為“Hydrophilic Catalysts with High Activity and Stability in Aqueous Polymerization to High Molecular Weight Polyethylene”，已發表在Angewandte Chemie International Edition 上。

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論文原文：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202203923

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