Elastómeros de poliéster sostenibles de lactonas: síntesis, propiedades e hidrolisabilidad enzimática

Área de la Ciencia:

• Química de los polímeros
• Ciencias de los materiales
• Química sustentable

Sus antecedentes:

• Los elastómeros reticulados químicamente ofrecen una excelente resistencia a la temperatura y al disolvente, pero generalmente son derivados del petróleo y persistentes para el medio ambiente.
• Existe una necesidad crítica de alternativas sostenibles a los elastómeros convencionales que aborden las preocupaciones ambientales al final de su vida útil.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar elastómeros de poliéster renovables, hidrolisados enzimáticamente y mecánicamente competitivos.
• Desarrollar alternativas sostenibles a los elastómeros a base de petróleo con propiedades ajustables y biodegradabilidad.

Principales métodos:

• Síntesis de elastómeros de poliéster mediante el uso de un nuevo enlazador de bis (β-lactona) y poli (γ-metil-ε-caprolactona en forma de estrella).
• Caracterización de las propiedades mecánicas y la estabilidad térmica de los elastómeros.
• Investigación de la hidrólisis enzimática y la biodegradabilidad a pH neutro y temperaturas ambientalmente relevantes.

Principales resultados:

• El nuevo enlazador bis ((β-lactona) facilitó la escisión del enlace acilo, formando β-hidroxiésteres en las uniones de enlace cruzado.
• Los elastómeros de poliéster resultantes exhibieron propiedades mecánicas ajustables comparables a las bandas de goma de mercancía.
• Los materiales demostraron una alta estabilidad térmica, una baja temperatura de transición de vidrio (-50 °C) y se sometieron fácilmente a una hidrólisis enzimática completa a velocidades dependientes de la temperatura.

Conclusiones:

• Este trabajo demuestra con éxito la síntesis de elastómeros de poliéster de alto rendimiento y sostenibles a partir de recursos renovables.
• Los elastómeros desarrollados son mecánicamente competitivos, térmicamente estables e enzimáticamente hidrolizables, ofreciendo una alternativa ecológica viable a los materiales convencionales.