聚乙烯材料具有优良的耐化学腐蚀性和力学性能，并且在环境中化学稳定性好，因此是最为广泛应用的聚合物材料之一。其优良的性能来自于聚乙烯的稳定的化学键和高结晶性能，尤其对于高密度聚乙烯（LDPE），其结晶度可达90%，使得这种聚乙烯的硬度和抗蠕变性能优于其他聚乙烯材料。但是高结晶的特性和稳定的化学结构，导致高密度聚乙烯材料也更难以实现降解，这类材料的大范围应用使得污染问题日益严重。
近期，康斯坦茨大学的Stefan Mecking提出了一种高密度聚乙烯的生物可降解替代材料，这种新型材料聚酯-2,18（PE-2,18）材料主要由十八烷二酸和乙二醇聚合而成，这种材料具有高密度的类似聚乙烯的晶体性和材料机械性能，同时很容易被天然酶水解，并在工业堆肥条件下可以实现完全生物降解。该工作以题为“Biodegradable high density polyethylene-like material”的文章发表在Angewandte Chemie上
在该课题组前期的研究中，已经证明了具有低密度链内官能团作为聚乙烯链断裂点的可再生聚酯可以在实现回收。在聚乙烯链中具有低密度链内官能团作为断裂点的可再生聚酯可以在温和条件下（120-180°C）下通过定量回收进行闭环化学。与之前实现的低结晶度的聚酯材料不同的是，在这一工作中，主要采用长链二酸，链内酯基并不影响聚合物的结晶性和晶体结构。因此形成的聚酯材料与聚乙烯由相似的性质，并且可以实现可降解。
从广角x射线散射（WAXS）可以看出，在PE-2,18中保留了HDPE的立方晶固态结构。这说明了了固态结构主要由烃段的晶体排列组成。WAXS数据可以得到PE-2,18的结晶度高达66 %。通过注塑成型样品的应力-应变实验测试PE-2,18的力学性能，发现与商业HDPE的拉伸性能相比，展现出类似的强度、弹性和延展性（Et = 730 MPa，σy = 19 MPa，εtb = 330 %）。证明该材料对HDPE 的可替代性。
让PE-2,18通过与不同的酶混合测试其酶解的适应性，包括天然酯酶（HiC）、羊毛脂肪酶（TlL）和米曲霉角质酶（AoC）。使用HPLC对聚酯的水解形成的乙二醇（EG）进行定量监测。结果表明， HiC在几天内观察到单体完全解聚，而AoC在一周内解聚了约 55 %的PE-2,18。控制环境温度为25°C下，对HiC在一周内也实现了对PE-2,18的大量水解。
通过实验室堆肥试验评估微生物对PE-2,18的降解性，根据ISO标准14855-1监测聚酯矿化形成的二氧化碳的演化。在58°C下，PE-2,18的矿化仅在两个月内就达到了96%这种矿化曲线与商业、低结晶、生物可降解聚酯进行了比较，证明了PE-2,18满足了工业堆肥条件下生物降解的标准要求。
小结：该工作提出了一种具有和高密度聚乙烯材料性能类似的可降解聚酯材料。该材料主要采用生物基的1,18-十八烷二羧酸和乙二醇聚合而成。尽管这种具有很高结晶性、高熔点（Tm=96℃）和 疏水性，但聚酯-2,18在酶催化的水解过程中可快速完全降解。在工业堆肥条件下（ISO 标准14855-1），该材料在两个月内被生物降解，矿化率超过95％。该工作强调了对高密度聚乙烯材料替换的可行性，为解决塑料污染问题提供了可靠的解决方案。
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