Reversibile, legami covalenti dinamici dichetoenamina. I legami dichetoenamina si formano spontaneamente dai trichetoni e dalle ammine aromatiche e alifatiche. In condizioni fortemente acide in acqua, il legame dichetoenamina idrolizza a trichetone e un sale di ammonio. Credito: Chimica della natura (2019). DOI:10.1038/s41557-019-0249-2
Un team di ricercatori del Lawrence Berkeley National Laboratory ha escogitato un modo per realizzare un tipo di plastica termoindurente riciclabile. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Chimica della natura , il gruppo descrive la combinazione di due particolari tipi di monomeri per formare un tipo comune di polimero che può essere riciclato utilizzando un acido. Coralie Jehanno e Haritz Sardon con l'Università dei Paesi Baschi UPV/EHU hanno pubblicato un articolo su News and Views che delinea il lavoro del team in California nello stesso numero della rivista.
La plastica è diventata un problema ambientale. Le aziende li producono e li utilizzano in un'ampia varietà di applicazioni. Altre aziende e consumatori fanno uso della plastica e poi la scartano. Ma poiché non si degradano molto rapidamente, si stanno accumulando nelle discariche e nell'oceano. Un particolare polimero, noto come termoindurente, è particolarmente fastidioso perché è ampiamente utilizzato e non si ricicla facilmente. In questo nuovo sforzo, i ricercatori segnalano un modo per realizzare un tipo di termoindurente che può essere scomposto nelle sue parti componenti utilizzando un acido e quindi riciclato.
Per trovare gli ingredienti giusti, i ricercatori hanno cercato monomeri che potessero utilizzare in un ciclo a ciclo chiuso (in cui vengono recuperati i blocchi costitutivi del monomero) come parte del riciclaggio. Alla fine sono atterrati sui monomeri ammina e trichetone. I ricercatori hanno scoperto che potevano usarli per creare un polimero termoindurente semplicemente macinando i due insieme. Ulteriori lavori hanno mostrato che se il polimero è stato immerso in un acido forte per 12 ore, la rete di legame della dichetoenamina rilascerebbe i suoi legami, separare i monomeri. Prossimo, hanno scoperto che i monomeri potevano essere separati e raccolti utilizzando una procedura operativamente semplice e quindi riutilizzati per creare nuovi termoindurenti che erano quasi identici in natura all'originale che avevano realizzato.
A differenza delle plastiche convenzionali, i monomeri della plastica PDK potrebbero essere recuperati e liberati da qualsiasi additivo composto semplicemente immergendo il materiale in una soluzione altamente acida. Credito:Peter Christensen et al./Berkeley Lab
I ricercatori hanno quindi testato la loro tecnica in condizioni con altri materiali nel polimero risultante, come fibra di vetro o ritardanti di fiamma. Riferiscono che tali additivi non hanno impedito il recupero dei monomeri o contaminato i nuovi termoindurenti che ne sono stati realizzati. Notano anche che sono necessari molti più test della loro tecnica per assicurarsi che i termoindurenti siano sicuri da usare e che non creino altri problemi ambientali.
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