Aditivos descifrables para termocasetas de poliuretano que se pueden descomponer y reciclar

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Los termoadhesivos de poliuretano (PU) son difíciles de reciclar químicamente debido a su enlace transversal permanente.
• Los métodos existentes para la deconstrucción de PU a menudo no son prácticos y requieren la sustitución completa de precursores.
• Los aditivos cleables (CA) ofrecen una alternativa prometedora y rentable, pero no se han explorado en sistemas vinculados como las PU.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una teoría generalizable para predecir la carga mínima de CA para la deconstrucción de la red vinculada al extremo.
• Validar experimentalmente el uso de CAs basados en éter de silicio (BCS y TCJ) en termofijos de PU.
• Demostrar el potencial de circularidad del PU a través de la deconstrucción y repolimización habilitadas por aditivos.

Principales métodos:

• Desarrollo de una teoría de punto de gel inverso para guiar la carga de CA.
• Incorporación de hebras bifuncionales cleables (BCS) y uniones trifuncionales cleables (TCJ) en redes de PU.
• Validación experimental de la disolución selectiva, ajuste de las propiedades del material y repolimización química.

Principales resultados:

• Se estableció una teoría predictiva para la carga mínima de CA.
• Las bajas cargas (5-12%) de BCS y TCJ permitieron la disolución selectiva de PU.
• Los TCJ mostraron una mayor eficiencia de deconstrucción, y los aditivos combinados permitieron el ajuste de propiedades.
• Repolimerización de fragmentos de PU desconstruidos de materiales regenerados con un rendimiento mecánico mantenido durante múltiples ciclos.

Conclusiones:

• Los aditivos cleables son una estrategia viable para mejorar la circularidad de los termofijos de poliuretano.
• El marco teórico desarrollado proporciona una base para la aplicación de CA a varias redes de polímeros enlazados.
• Este enfoque ofrece una vía práctica para los materiales de poliuretano reciclables.