8月20日消息，AZoM报道，日本研究团队近期在Scientific Reports发表题为《Plastics to fertilizer: A polymer system based on isosorbide as a monomer, plasticizer, and fertilizer》的研究，构建了一套"使用时是塑料、废弃后变肥料"的聚合物体系。
该体系以生物质衍生平台分子异山梨醇（ISB）为核心：既作为聚碳酸酯PIC的单体，又通过ISB-TEG分子兼作增塑剂，废弃后其降解产物还可作为肥料成分，一个分子在材料全生命周期中扮演三重角色。
传统塑料设计以使用期间的耐用性为唯一目标，末端处置行为长期缺位；而邻苯二甲酸二丁酯（DBP）等常规增塑剂还存在相容性与环境风险问题。研究团队的思路是把增塑剂重新设计为"末端化学"的一部分，让柔韧性与废弃后功能在分子层面绑定。
实验数据显示：PIC/ISB-TEG共混体系在9/1、8/2、7/3、6/4比例下玻璃化转变温度从纯PIC的161°C依次降至123°C、77°C、66°C和40°C；6/4配比断裂伸长率达45.2%，而纯PIC仅为4.3%。与PIC/DBP共混出现相分离、膜层不透明相比，PIC/ISB-TEG在各测试配比下均形成均匀透明薄膜。
末端化学验证方面，样品在90°C氨水中处理24小时后由固体完全转化为均一水溶液，数均分子量从17600降至500以下；NMR分析确认生成异山梨醇、尿素和三甘醇，回收率分别达98.4%、78.1%和90.2%。
肥效测试中，降解产物显著促进了拟南芥的生长；小松菜种植实验显示其鲜重和氮吸收量均显著高于无氮对照，且与商品尿素效果相当。
对于化工行业，这一工作展示了一条"塑料—肥料"循环的分子设计范式：以汉森溶度参数为工具设计相容增塑剂、以氨解作为可控降解路径，两者结合使生物基塑料的末端价值化不再依赖复杂分离流程，为农膜、包装等短周期塑料制品的材料选择提供了新参照。
（来源：AZoM）