Polímero circular diseñado mediante la regulación de la entropía: poliésteres a base de espiro-valerolactona con...

Área de la Ciencia:

• Química de los polímeros
• Ciencias de los materiales
• Polímeros sostenibles

Sus antecedentes:

• La entalpía generalmente se prioriza en el diseño de monómeros para la circularidad del polímero.
• El papel de la entropía en el logro de la circularidad sinérgica y las propiedades mejoradas del polímero sigue siendo poco explorado.

Objetivo del estudio:

• Investigar la explotación de la entropía en el diseño de polímeros con una mayor circularidad y propiedades.
• Desarrollar una plataforma para explorar el diseño de polímeros circulares centrándose en los cambios de entropía durante la polimerización.

Principales métodos:

• Diseño y síntesis de espirolactonas (SL) con sustituyentes específicos.
• Investigación de la (des) polimerizabilidad regulada por la diferenciación de entropía.
• Caracterización de las propiedades del polímero, incluida la resistencia mecánica y el rendimiento de barrera.

Principales resultados:

• Los SL exhiben una (des) polimerizabilidad equilibrada, lo que permite la síntesis viva de poliésteres (PSL) de hasta 1000 kg mol-1.
• Despolimerización selectiva de las PSL para recuperar los monómeros en condiciones suaves (100 °C con un catalizador reciclable).
• Una PSL semicristalina demostró una alta resistencia (43 MPa), módulo (1,85 GPa) y propiedades de barrera superiores.

Conclusiones:

• La polimerización impulsada por entropía ofrece un nuevo enfoque para diseñar polímeros circulares con propiedades sintonizables.
• La plataforma SL desarrollada facilita la creación de poliésteres reciclables de alto rendimiento.
• La postfuncionalización de las PSL produce materiales con propiedades de adhesión mejoradas.