11月5日，瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）公布一项聚烯烃（Polyolefins）升级回收技术成果。研究团队通过在聚乙烯（Polyethylene，PE）和聚丙烯（Polypropylene，PP）主链上接枝功能性聚合物，使原本难以实现高值化利用的废旧塑料具备优异的工业黏接性能，并为开发新型功能材料提供了技术路径。

全球每年塑料产量约4.5亿吨，其中聚乙烯和聚丙烯被广泛用于包装、薄膜及日常制品。传统机械回收通常存在材料性能下降、颜色混杂等问题，部分再生材料只能用于花盆、铺路板等附加值较低的产品。与此同时，由于聚烯烃分子链主要由碳和氢组成，化学性质相对稳定，对其进行选择性解聚并回收单体存在较大技术挑战。现有热解（Pyrolysis）等方法则需要较高的能源投入。

• 通过聚合物接枝，实现废旧塑料的功能升级

苏黎世联邦理工学院聚合物化学教授崔泰林（Tae-Lim Choi）领导的团队开发了一种基于可见光的聚合物直接接枝方法（Direct Polymer-on-Polymer Grafting under Visible Light）。其核心思路是在保留原有聚烯烃分子主链的基础上，连接具有新功能的聚合物侧链，从而改变材料表面化学特性及应用性能。

研究团队利用含氯溶剂（Chlorinated Solvents）与光照产生的自由基反应，实现聚烯烃链的活化。在特定光照条件下，溶剂产生具有高反应活性的氯自由基，进而在聚烯烃主链上形成可用于接枝的反应位点，再引入乙烯基单体（Vinyl Monomers）生成新的聚合物侧链。

该工艺能够在不额外使用昂贵催化剂或引发剂的情况下完成接枝反应，也不需要依赖高温加工。研究人员还可以通过调节溶剂的氯化程度和光照波长，控制接枝活性位点的数量。

研究主要开发人员、资深科研人员金洪植（Hongsik Kim）利用废旧塑料袋和塑料瓶材料制备了功能性胶黏剂。相关实验显示，所得材料能够与金属、木材、玻璃等基材形成较强黏接。

在放大实验中，研究团队使用低密度聚乙烯接枝功能性聚合物制备胶黏剂样品。仅13毫克材料便可黏接两块铝板，并成功提起20公斤壶铃。另一个实验样品能够承受约80公斤成年男性悬挂和进行引体向上时产生的负荷。

原始论文还报告，部分金属基材的搭接剪切强度（Lap-shear Strength）最高可达13.4 MPa，优于所测试的商业热熔胶产品。相关结果验证了这种聚烯烃改性技术在高性能胶黏剂方向的应用潜力。

• 潜在应用延伸至高阻隔包装和再生材料增强

研究人员认为，该技术的价值并不局限于胶黏剂。通过选择不同的接枝聚合物，可以向聚烯烃材料引入亲水性、酸碱性或其他具有特定化学反应能力的功能基团，从而拓展材料用途。

目前，研究团队已与产业界建立联系，其中一项具体合作方向为食品包装材料：在维持聚烯烃防水性能的同时，提高其阻氧能力，以减少食品在冷冻储存过程中发生的氧化。

此外，具有黏接性能的功能性聚合物也可能作为结合剂（Binding Agent），将性能较低的再生塑料结合为更加耐用的材料，改善再生产品的质量。

苏黎世联邦理工学院已为该技术申请专利，并将其提名为Spark Award候选项目。相关研究论文发表于2026年《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society），题为《Direct Polymer-on-Polymer Grafting of Polyolefins under Visible Light》。

尽管相关实验已经展现出良好的技术性能，但其工业化应用仍有待进一步验证，包括规模化制造、成本、溶剂管理及长期使用可靠性等方面。

来源：ETH Zurich / Phys.org