Comonomeros cleables para el poliestireno químicamente reciclable: un enfoque general para la circularidad del...

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Los polímeros de vinilo, como el poliestireno, son prevalentes, pero plantean desafíos de reciclaje debido a su persistencia en el medio ambiente.
• Los métodos actuales de reciclado a menudo resultan en propiedades degradadas del material, lo que limita la verdadera circularidad.
• La incorporación de unidades clivantes en las columnas vertebrales de polímero ofrece una ruta potencial para mejorar la reciclabilidad.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar las tionolactonas como aditivos comonoméricos clivantes para la polimerización del vinilo.
• Demostrar la deconstrucción química y el reciclaje de polímeros de vinilo utilizando estos aditivos.
• Investigar las propiedades y la reciclabilidad de los polímeros resultantes.

Principales métodos:

• Polimerización de radicales libres que incorpora comonomeros de tionolactona en poliestireno (PS) y otros polímeros de vinilo.
• Despolimerización química selectiva de los polímeros modificados.
• Repolimerización oxidativa de los fragmentos despolimerizados.
• Caracterización de la masa molar del polímero, las propiedades y la eficiencia de reciclaje.

Principales resultados:

• Los enlaces de tioester estadísticamente incorporados (2.555 mol %) permitieron la despolimerización selectiva de PS a fragmentos terminados en tiol (<10 kDa).
• El PS reciclado, generado a través de la repolimización oxidativa, logró altos rendimientos (8095%) y una masa molar casi idéntica al material de origen, lo que demuestra un efecto de memoria de masa molar.
• El PS deconstruible con enlaces de 2,5 mol% y su contraparte reciclada exhibieron propiedades termomecánicas comparables al PS virgen.
• El enfoque resultó eficaz para un copolímero estireno reticulado y un poliacrilato.

Conclusiones:

• Las tionolactonas sirven como aditivos comonoméricos eficaces para la deconstrucción química y el reciclaje de polímeros de vinilo.
• Este método facilita la creación de polímeros reciclables con propiedades conservadas, ofreciendo una estrategia general para mejorar la circularidad de los polímeros.
• El efecto de memoria de masa molar demostrado y la retención de propiedades sugieren una vía viable hacia el manejo sostenible del polímero.