La resina epoxi es un tipo de resina termoendurecible que se usa comúnmente en pegamento, pintura y materiales compuestos. NIMS e ISMA han desarrollado un nuevo sistema de reciclaje de plástico termoestable capaz de descomponer fácilmente las resinas epoxi en una solución acuosa de un péptido de origen natural. El uso de este sistema puede promover la reutilización y el reciclaje de plásticos, incluidos los plásticos reforzados con fibra de carbono (CFRP), fibras de carbono combinadas con una matriz de resina epoxi, en una amplia gama de industrias.

La contaminación ambiental causada por los plásticos, particularmente en el medio marino, ha generado preocupación mundial sobre la necesidad urgente de promover el reciclaje de desechos plásticos. Ya se han desarrollado algunos métodos de reciclaje para descomponer las resinas termoplásticas utilizadas en envases y embalajes mediante procesos térmicos y químicos. y se están realizando esfuerzos para poner en práctica las plantas de reciclaje. Por otra parte, un método para reciclar resinas termoendurecibles, incluidas las resinas epoxi, aún no se ha desarrollado debido a su escasa degradabilidad térmica y baja solubilidad en los disolventes disponibles.

Este equipo de investigación desarrolló recientemente un método de reciclaje de resina epoxi capaz de descomponer fácilmente las resinas epoxi en una solución acuosa de glutatión, un péptido de origen natural. El glutatión tiene la capacidad de eliminar sustancias tóxicas del cuerpo humano. Inspirado por esta reacción de desintoxicación, el equipo modificó la estructura de la resina epoxi incorporando grupos disulfuro (-S-S-) en ella, haciendo que las moléculas de resina sean escindibles por el grupo tiol (-SH) del glutatión). En este sistema, Se confirmó que las resinas epoxi sumergidas en una solución acuosa de glutatión se disuelven completamente sin dejar restos sólidos. El residuo epoxi descompuesto se recupera y se transforma nuevamente en resinas epoxi. El módulo de almacenamiento (un indicador de rigidez) de las resinas recicladas era prácticamente el mismo que el de las resinas originales y su rendimiento solo se vio afectado ligeramente por el reciclado repetido. Debido a que el glutatión rara vez ocurre fuera de los organismos vivos, No hay riesgo de que se descompongan accidentalmente las resinas epoxi que todavía se utilizan en condiciones normales.

No existen otras técnicas de reciclaje establecidas capaces de separar CFRP en gran parte incombustible en fibras de carbono y resinas y recuperar estos materiales. El uso de este sistema de reciclaje puede promover el reciclaje de CFRP. Es más, este sistema es aplicable al reciclaje de otros tipos de resinas y composites además de las resinas epoxi. En estudios futuros, el equipo planea aplicar este sistema al reciclaje de una amplia gama de materiales plásticos de uso común, fomentando así el desarrollo de una economía plástica circular.

Esta investigación fue publicada en Ciencia y tecnología de materiales avanzados el 16 de julio 2021.