废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯高效解聚升级为彩色颜料与涂料的循环利用策略

针对全球PET废弃物污染难题，西安理工大学周星团队开发了一种高效的一锅法化学降解工艺，将废PET转化为羟基封端低聚物（回收率98.4 wt%），并成功制备反射效率达89.6%的有机颜料及水性聚氨酯涂料，为塑料升级回收提供了经济环保的解决方案。

　　

白色污染正以每年6.3亿吨的速度侵蚀着地球生态系统，其中聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为全球第四大合成聚合物，因其优异的阻隔性和机械强度被广泛应用于包装领域，却成为微塑料污染的主要来源。传统机械回收法不仅使再生PET价值降低30%，更无法解决纳米塑料碎片和生态毒性污染物的问题。在联合国《终止塑料污染》国际公约背景下，如何实现PET废弃物的高值化利用成为关键科学挑战。

西安理工大学材料科学与工程学院周星团队在《Journal of Materials Science》发表的研究中，创新性地采用新戊二醇(NPG)与二丙二醇(DPG)混合二元醇体系，通过两步法糖酵解工艺在150-190°C温和条件下实现废PET的高效解聚。研究人员首先对收集的废PET瓶进行物理预处理，随后在钛酸四丁酯催化下进行可控醇解反应，通过动态调控"初始-精细"两阶段温度，成功获得93.2 wt%固体产物和5.2 wt%液体产物。

材料转化机制
解聚产物主要为DPG封端的对苯二甲酸酯低聚物，经核磁共振(¹H NMR)证实其数均分子量(M_n)控制在800-1200 g/mol范围内。这种精确的链段控制使得产物可直接作为合成原料，避免了传统单体纯化步骤。

颜料制备突破
以降解产物为底物制备的有机颜料展现出89.6%的最高反射效率，色彩饱和度超越商用产品。X射线衍射(XRD)显示其晶体结构呈现高度有序排列，这是实现优异光学性能的关键。

涂层应用创新
将低聚物与水性聚氨酯复合，所得涂层不仅具备ΔE<3.0的优异色牢度，更通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)证实形成了稳定的氨基甲酸酯交联网络，使涂层硬度达到3H级别。

这项研究的重要意义在于：首次实现废PET在温和条件下近完全转化(98.4 wt%)，突破传统化学回收效率不足85%的瓶颈；开发的"降解-功能化"一体化策略，将废塑料直接转化为高附加值颜料和涂料，市场价值较原生PET提升5-8倍；工艺过程无需有毒单体如环氧氯丙烷参与，每吨处理能耗降低40%。该技术已在中国陕西建立示范生产线，为塑料循环经济提供了可规模化推广的解决方案，同时为应对微塑料污染提供了源头控制新思路。