加州大学伯克利分校的研究团队近日取得突破性进展，成功开发出一项新工艺，能够将塑料废弃物转化为价值更高的粘合剂。该研究的核心在于利用工程催化剂，探索将塑料“升级回收”的新路径，即在赋予塑料新用途的同时，尽可能保留其原有的优异性能。
塑料污染是全球面临的严峻环境挑战，但塑料长期以来一直令回收行业头疼。与瓦楞纸板、玻璃或废金属不同，塑料极难回收再利用。即便勉强回收，所得产品的价值往往远低于原材料本身，而塑料原材的价值本就有限。塑料之所以被广泛应用，是因为其柔韧性、均匀性及易加工性等特性经过精心工程设计，且化学性质稳定，不易发生反应。因此，回收后的聚乙烯等塑料往往只能降级用于低价值的建筑材料，或被转化为燃料和润滑剂，这些不仅价值低，且环保性和寿命均存疑。
聚乙烯（Polyethylene）是目前全球使用最广泛的塑料，年产量超过1亿吨，广泛应用于包装、垃圾袋、农业地膜、玩具及家居用品等领域。伯克利分校有机化学教授约翰·哈特维格（John Hartwig）及其团队开发了一种新工艺，在回收聚乙烯的同时保留了其大部分关键特性。通过在聚合物中添加羟基（氧原子与氢原子结合），团队成功将聚乙烯转化为一种强力粘合剂。这种新型粘合剂不仅能牢固粘附金属，还能用水性乳胶进行涂装，这是传统低密度聚乙烯（LDPE）所不具备的能力。
这一成果得益于一种特殊的催化工艺。研究团队开发了一种名为“多氟化钌卟啉”的工程催化剂，该催化剂能在非极性溶剂中承受熔化塑料所需的高温。实验发现，加入少量酒精后，所得粘合剂的粘性可提升20倍。尽管目前该工艺的经济成本尚不具备商业竞争力，但这种具有粘附功能的升级回收聚乙烯展现出巨大的应用潜力，可应用于人工髋关节和膝关节植入物、金属导线绝缘层，或用于将塑料与金属结合制造更耐用的复合材料。
哈特维格教授表示：“我们的愿景是将原本毫无价值的塑料袋，从填埋场中拯救出来，转化为高价值产品。虽然无法将每年数百亿磅的聚乙烯全部转化为粘合剂，但只要能将其中一部分转化为高价值材料，就能改变整体回收经济的逻辑，从而让其余部分转化为低价值产品的过程也更具可行性。”相关研究成果已发表于《Chem》期刊。
对于中国而言，随着“双碳”目标的推进和塑料污染治理的深入，此类能将低值废塑料转化为高附加值功能材料的技术路线，为国内塑料回收行业提供了极具参考价值的创新方向，有望推动产业链向高端化、精细化转型。