Лигнин занимает третье место по распространенности среди натуральных полимеров. Кроме того, этот структурный «клей» растений является головной болью для производителей целлюлозы. Количество отходов лигнина, получаемых во всем мире ежегодно, достигает 50 миллионов тонн. В будущем этот показатель может значительно вырасти, в связи с развитием производства биотоплива. Чаще всего лигнин используется в качестве дешевого топлива. Специалисты Национальной лаборатории Окриджа (США) разработали технологию превращения лигнина в термопластик, пригодный для вторичной переработки. Как отмечает руководитель исследования Амит Наскар, ранее уже предпринимались попытки создать высококачественную пластмассу на основе отходов лигнина. Но в ходе производства целлюлозы биомасса подвергается жесткой химической обработке, и лигнин деградирует. Гиперразветвленные цепи молекул лигнина и полидисперсность материала (наличие молекул разного размера) препятствуют получению пластика.
Чтобы воссоздать крупные молекулы, исследователи использовали химическую реакцию с формальдегидом (мелкие молекулы формальдегида играют роль «связующего» при строительстве). При этом использовалась методика фракционирования с помощью метанола. Оба химических процесса являются очень простыми, и каждый из них позволяет увеличить размер молекул. В результате молярный вес лигнина изменился с 1840 г/моль до 31 000 г/моль. Далее, крупные молекулы лигнина использовались в качестве «жесткой фазы» для производства сополимера. Роль «мягкой фазы» выполняет полибутадиен с концевыми гидроксильными функциональными группами.
Полученный материал имеет двухфазную морфологию и ведет себя как сшитый каучук, но может быть обработан, как пластмасса. Он может использоваться в производстве различных прокладок, оконных каналов, шлангов, панелей, пены в автомобильных сидениях и других пластмассовых изделий.
