Los residuos de poliuretano se acumulan en los vertederos, pero los científicos tienen una posible solución:han desarrollado un método para degradar el poliuretano. Una vez finalizada la vida útil del producto original, el polímero se puede disolver fácilmente en ingredientes para hacer nuevos productos como superglue. 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).

"Cada día se producen millones de toneladas de poliuretanos, y se utilizan ampliamente en espumas, plástica, Zapatillas deportivas, aislamiento y otros productos, "dice Ephraim Morado, un estudiante de doctorado que presenta el trabajo en el encuentro. "Pero cuando la gente termina de usarlos, estos materiales generalmente se desechan. "Los residuos de poliuretano terminan en vertederos, o se incinera, que requiere mucha energía y genera subproductos tóxicos, él nota. "Como alternativa, Queremos desarrollar la próxima generación de poliuretano que pueda degradarse fácilmente y reprocesarse en un nuevo material que luego pueda comercializarse. como adhesivos o pintura, " él dice.

Por supuesto, Morado no está solo en la búsqueda de formas de reutilizar polímeros. "Mucha gente interesada en el reciclaje está tratando de hacer polímeros que se descompongan en sus materiales de partida originales y luego rehagan el mismo polímero, "dice Steven Zimmerman, Doctor., investigador principal del proyecto. "Estamos tomando un camino muy diferente, enfoque intermedio, qué industria podría estar más interesada en seguir a corto plazo porque sería más fácil y barato, "agrega Zimmerman, cuyo laboratorio tiene su 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. En ese 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, podría disolver el poliuretano a temperatura ambiente en solo tres horas. Eso contrasta con las condiciones más duras del método típico de incineración, que requiere más de 1, 400 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 alcance la columna vertebral de las cadenas moleculares del poliuretano, que puede romperse en las posiciones donde se encuentran los grupos acetales. La degradación libera monómeros de alcohol que luego se pueden usar para fabricar nuevos productos, como adhesivos, cuyo rendimiento rivaliza con el superpegamento.

Morado creó otros poliuretanos que contienen acetal que pueden activarse para degradarse 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 también están desarrollando adhesivos que se disuelven cuando se tratan con unas gotas de ácido en disolvente diclorometano. Una aplicación potencial está en placas de circuitos, donde un chip que se había pegado de forma segura a la placa podría cambiarse por un reemplazo si el chip original había 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, decir, suturas degradables o aplicaciones domésticas como colgadores de cuadros extraíbles.