Redes adaptativas iónicas covalentes ligadas al espiroborato con capacidad de procesamiento rápido y reciclado en...

Área de la Ciencia:

• Química de los polímeros
• Ciencias de los materiales
• Química supramolecular

Sus antecedentes:

• Las redes adaptables covalentes (CAN, por sus siglas en inglés) combinan la resistencia termoestable con la reprocesabilidad termoplástica.
• Los enlaces covalentes dinámicos permiten que las CAN se remodelen bajo estímulos externos.
• Los polímeros iónicos (iónomos) poseen propiedades únicas debido a los grupos iónicos.

Objetivo del estudio:

• Introducir las primeras redes iónicas covalentes adaptables (ICAN) basadas en columnas vertebrales con carga negativa.
• Explorar la capacidad de reprocesamiento y reciclaje de estas nuevas ICAN.
• Demostrar la utilidad de la química espiroborada en la creación de enlaces iónicos dinámicos.

Principales métodos:

• Síntesis de dos ICAN con diferentes composiciones de la columna vertebral utilizando la química del espiroborato.
• Evaluación de la reprocesabilidad mediante el calentamiento de muestras fracturadas mecánicamente.
• Evaluación de la reciclabilidad química mediante tratamiento ácido para recuperar los monómeros.

Principales resultados:

• Los ICAN sintetizados exhibieron una rápida reprocesabilidad a 120 °C en 1 minuto, con casi el 100% de recuperación de las propiedades mecánicas.
• El reciclaje químico en circuito cerrado se logró utilizando ácido clorhídrico diluido a temperatura ambiente, obteniendo monómeros en cantidades casi cuantitativas.
• Los enlaces de espiroborato demostraron ser efectivos como enlaces cruzados iónicos dinámicos para los termofijos de ionómero.

Conclusiones:

• La química del espiroborato permite la creación de termofilamentos de ionómero reprocesables y reciclables (ICAN).
• Estas ICAN ofrecen una ruta prometedora hacia materiales sostenibles con un rendimiento mejorado y opciones de fin de vida.
• Las ICAN desarrolladas representan un avance significativo en el campo de las redes dinámicas de polímeros.