由工業廢料製成的聚合物磚無需砂漿即可粘合在一起
據New Atlas報導,建築業是最大的溫室氣體排放的最大來源之一,因此尋找新的材料和方法是一個重要目標。弗林德斯大學的研究人員現已開發出一種新型聚合物,由工業廢料製成,可以形成建築磚塊,無需任何砂漿即可粘合在一起。
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混凝土是一種用途極廣的材料,但僅製造水泥所排放的二氧化碳就占到人類所有二氧化碳排放量的8%。通過找到將木材或舊輪胎等廢棄材料納入混合物的方法,使用不同的粘合劑,或完全開發替代材料,可以減少這一巨大的足跡。
這項新研究探索了這樣一種替代方法。該團隊之前開發了主要由工業生產過程中留下的硫製成的聚合物,這些聚合物可用於捕獲重金屬污染或用於更可持續的化肥。現在,這些聚合物已經作為更環保的建築材料被投入使用。
這種聚合物是通過將硫磺與不同比例的菜籽油和雙環戊二烯(DCPD)混合而成。硫磺和DCPD都是石油提煉的副產品,目前都被廢棄了,而菜籽油可以從廚房垃圾中獲取。聚合物被加熱、成型並固化成磚,整個過程消耗的能源遠遠低於水泥生產。
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但真正令人印象深刻的是這些磚塊是如何粘在一起的,基本上是作為它們自己的砂漿,不需要任何其他粘合劑。在測試中,這些粘合的磚塊比超級膠水更能抵抗剪切力。
研究報告的通訊作者Justin Chalker教授告訴New Atlas:“一種胺類催化劑被噴灑在表面上。催化劑使磚塊中的SS(硫-硫)鍵重新排列,並將兩塊磚結合在一起。催化劑只需要啟動反應,並且在粘合後從磚塊上蒸發掉。”
該團隊說,這種磚也很輕,而且能抵禦水、酸和其他天氣條件,甚至比傳統的磚和混凝土還要好。在其他測試中,研究人員在聚合物中加入了碳纖維,並發現由此產生的磚塊強度幾乎提高了16倍。
雖然還需要進一步的開發,但弗林德斯大學的團隊正與Clean Earth Technologies 公司合作,努力擴大聚合物磚的規模,以便可能實現商業化。
該研究發表在《Macromolecular Chemistry and Physics》雜誌上。