Los desechos de poliuretano se están acumulando en los vertederos, pero los científicos tienen una posible solución: han desarrollado un método para degradar el poliuretano. Una vez que la vida útil del producto original termina, el polímero se puede disolver fácilmente en ingredientes para fabricar nuevos productos comosuperpegamento. Estos poliuretanos también podrían usarse en cápsulas microscópicas que se abren para liberar cargas como biocidas.
Los investigadores presentarán sus resultados hoy en la reunión y exposición nacional de otoño de 2019 de la American Chemical Society ACS.
"Todos los días se producen millones de toneladas de poliuretanos, y se usan ampliamente en espumas, plásticos, zapatillas, aislamiento y otros productos", dice Ephraim Morado, un estudiante de doctorado que presenta el trabajo en la reunión. "Perocuando la gente termina de usarlos, estos materiales generalmente se descartan. "El poliuretano de desecho termina en los vertederos o se incinera, lo que requiere mucha energía y genera subproductos tóxicos, señala." Como alternativa, queremos desarrollar el siguientegeneración de poliuretano que se puede degradar fácilmente y reprocesar en un nuevo material que luego se puede comercializar, como adhesivos o pintura ", dice.
Por supuesto, Morado no está solo en la búsqueda de formas de reutilizar polímeros. "Muchas personas interesadas en el reciclaje están tratando de fabricar polímeros que se descompongan en sus materiales de partida originales y luego rehagan el mismo polímero", dice Steven Zimmerman., Ph.D., investigador principal del proyecto. "Estamos adoptando un enfoque intermedio muy diferente, que la industria podría estar más interesada en seguir a corto plazo porque sería más fácil y barato", agrega Zimmerman, cuyo laboratorio escon sede en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. "Estamos tratando de descomponer nuestros polímeros en otros materiales de partida que son familiares para la industria".
La diferencia clave entre el poliuretano estándar y la versión de Morado es la incorporación de un hidroxiacetal como uno de los monómeros, junto con los monómeros tradicionales. El equipo de Zimmerman había utilizado por primera vez un acetal especial que contenía yodo para fabricar polímeros degradables y geles de poliacrilamida.trabajo anterior, el polímero podría disolverse en agua ligeramente ácida.
Morado inventó un nuevo tipo de acetal para incorporar en su poliuretano no convencional para poder disolver el polímero en ausencia de agua. Después de meses de investigación, descubrió que una solución de ácido tricloroacético en diclorometano, un solvente orgánico, podía disolver elpoliuretano a temperatura ambiente en solo tres horas. Eso contrasta con las condiciones más duras del método típico de incineración, que requiere más de 1400 F para evitar la formación de gases tóxicos. A diferencia del agua, el diclorometano hace que el material se hinche. Esa expansión permite que el ácido sellegan a la columna vertebral de las cadenas moleculares del poliuretano, que pueden romperse en las posiciones donde se encuentran los grupos acetales. La degradación libera monómeros de alcohol que luego pueden usarse para fabricar nuevos productos como adhesivos cuyo rendimiento compite con el superpegamento.
Morado creó otros poliuretanos que contienen acetal que se pueden degradar cuando se exponen a la luz. Usó estos materiales para hacer microcápsulas que podrían contener herbicidas o incluso biocidas para matar percebes y otras criaturas que se adhieren a los cascos de los barcos. Él y Zimmerman sonTambién desarrollando adhesivos que se disuelven cuando se tratan con unas gotas de ácido en disolvente diclorometano. Una aplicación potencial es en placas de circuito, donde un chip que se había pegado de forma segura a la placa podría cambiarse por un reemplazo si el chip original hubiera fallado.
Además, el equipo está trabajando en poliuretanos que pueden degradarse en condiciones aún más suaves, como la exposición al vinagre. Eso sería particularmente útil para, por ejemplo, suturas degradables o aplicaciones domésticas como colgadores de cuadros extraíbles.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Sociedad Química Estadounidense . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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