Redes Covalentes Adaptables a partir de Polibutadieno Comercial y Caucho de Desecho

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Polímeros
• Química de Materiales
• Materiales Sostenibles

Sus antecedentes:

• Los cauchos convencionales, aunque versátiles, plantean desafíos de reciclaje debido a los enlaces cruzados permanentes.
• Las redes adaptables covalentes (RCD) ofrecen una solución con enlaces cruzados reversibles y sensibles a estímulos para mejorar la reciclabilidad.
• Las RCD existentes a menudo requieren catalizadores, lo que limita su aplicación práctica.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método sin catalizador para crear cauchos de polibutadieno reciclables utilizando enlaces dinámicos.
• Investigar la reciclabilidad química y mecánica de estas nuevas RCD.
• Explorar la incorporación de cargas y la reutilización de caucho de desecho en estas redes adaptables.

Principales métodos:

• Incorporación de ditioalquilenos (enlaces dinámicos asociativos sin catalizador) en polibutadieno mediante metátesis de olefinas.
• Entrecruzamiento de polibutadieno modificado con tioles multirramificados para formar redes adaptables.
• Procesos de reciclaje químico y mecánico, incluida la incorporación de cargas y la modificación de caucho de desecho.

Principales resultados:

• Las RCD resultantes demostraron una reciclabilidad significativa, con un aumento de la tenacidad hasta 7 veces en tres ciclos.
• La incorporación de cargas como fibra de carbono y sílice produjo compuestos reforzados, y las cargas fueron recuperables mediante reciclaje químico.
• El caucho de desecho desvulcanizado se reutilizó con éxito en compuestos mecánicamente reciclables con un 90% de contenido reciclado.

Conclusiones:

• Se ha establecido un método novedoso y sin catalizador para crear cauchos reciclables basados en redes adaptables covalentes.
• Los materiales desarrollados exhiben propiedades mecánicas y tenacidad mejoradas a través de múltiples ciclos de reciclaje.
• Este enfoque ofrece una vía sostenible para la reutilización de caucho de desecho en materiales reutilizables de alto valor.