Российские ученые синтезировали функциональный аналог токсичным пластификаторам, добавляемым в пластмассу, используя только природные компоненты, а именно — биодизель. Эксперименты показали, что материалы с такими эко-пластификаторами обладают хорошими механическими свойствами.

Работа опубликована в Journal of the American Oil Chemist’s Society.

Поливинилхлорид (ПВХ) — один из самых популярных видов пластмасс. Кроме самого полимера в состав пластмассы входят и другие соединения, выполняющие вспомогательные функции, например пластификаторы, которые придают изделиям эластичность и снижают их хрупкость. В качестве пластификаторов ПВХ чаще всего используют соединения на основе фталатов, однако они достаточно токсичны и очень плохо утилизируются, отравляя при этом окружающую среду.

Одна из альтернатив фталатам — биодизель, получаемый из богатых маслами водорослей и растений. После введения в него эпоксидных групп получают продукт с хорошими пластифицирующими свойствами.

Однако до последнего времени в коммерческом плане эпоксидированные биодизели значительно уступали фталатам. Поэтому ученые из Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева модифицировали биодизель, используя для этого чрезвычайно доступный реагент — кислород из атмосферного воздуха.

«В результате после окисления мы получили смесь, которая с одной стороны обладает пластифицирующими свойствами уже на уровне фталатов, а с другой легко разлагается, нетоксична и получается, в конечном счете, из растительного сырья — такой зеленый пластификатор», — рассказывает первый автор работы, профессор Валентин Сапунов.

Исследователи провели серию экспериментов с различными маслами и условиями синтеза, они проанализировали составы получаемых смесей и их свойства. Оказалось, что в процессе окисления эпоксидные соединения в составе биодизеля постепенно превращаются в различные диэфиры, что улучшает пластифицирующие свойства смеси.

При этом оптимальные характеристики показала смесь на основе льняного сырья — ПВХ с использованием этого пластификатора по своим характеристикам не уступал ПВХ с фталатами.

Теперь задача заключается в том, чтобы сделать новый материал конкурентоспособным — прозрачным и абсолютно бесцветным. Также ученые отмечают, что новый пластификатор можно использовать не только для ПВХ, но и для других пластмасс. Кроме того, исследователи ищут способ получения диэфиров со сходным функционалом пластификаторов не из эпоксидных соединений, а другими путями, поскольку при аэробном окислении эпоксидных соединений образуется много ненужных веществ.