Reciclabilidad en circuito cerrado de un termoestable de epoxiaminas derivado de la biomasa por metanálisis

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Los thermosets de resina epoxi se utilizan ampliamente, pero se enfrentan a desafíos debido a la escasa reciclabilidad y la contaminación ambiental.
• Existe una necesidad crítica de desarrollar ERT inherentemente reciclables, en particular los derivados de recursos renovables.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y demostrar el reciclaje en circuito cerrado de una resina epoxi totalmente derivada de la lignocelulosa.
• Evaluar las propiedades termomecánicas y la reciclabilidad del nuevo sistema de resina epoxi.

Principales métodos:

• Síntesis de la resina epoxi (DGF/MBCA) utilizando precursores derivados de la lignocelulosa: el dimetil éster del ácido 2,5-furandicarboxílico (DMFD), el 4,4'-metilenobis (ciclohexilamina) (MBCA) y el glicidol.
• Caracterización de las propiedades termomecánicas, incluida la temperatura de transición de vidrio (Tg) y el módulo de almacenamiento.
• Investigación de la metanólisis sin catalizador para la regeneración de DMFD y de la acetólisis para la MBCA y la recuperación de glicidol.

Principales resultados:

• El DGF/MBCA sintetizado exhibió excelentes propiedades termomecánicas con una Tg de 170°C y un módulo de almacenamiento de 1,2 GPa a 25°C.
• La resina epoxi se sometió a una metanálisis eficiente, regenerando el 90% del DMFD original sin un catalizador.
• La acetólisis posterior permitió la reformación de la diamina MBCA y el glicidol, lo que permitió el reciclaje en circuito cerrado.

Conclusiones:

• Se ha sintetizado con éxito una nueva resina epoxi totalmente derivada de la lignocelulosa, de alto rendimiento y inherente capacidad de reciclaje.
• El material desarrollado ofrece una alternativa sostenible a las ERT convencionales, abordando las preocupaciones ambientales asociadas con su eliminación.
• El proceso de reciclaje de circuito cerrado demostrado, que regenera los monómeros clave, allana el camino para aplicaciones de polímeros más sostenibles en materiales compuestos.