Resumen:
El reciclaje mecánico del polipropileno (PP) provoca la ruptura de las cadenas poliméricas durante el procesamiento a altas temperaturas y altos esfuerzos de cizalla, generando fragmentos de menor peso molecular (PM) con menos cadenas de unión entre las lamelas cristalinas, lo que se traduce en una disminución significativa del desempeño mecánico del material. Este trabajo, realizado por Carmen B. Dunn, Anthony Griffin, Smarika Neupane y Zhe Qiang, aborda las limitaciones asociadas al uso de PP reciclado posconsumo en nuevos materiales, en un contexto donde las políticas gubernamentales exigen niveles crecientes de contenido reciclado.
Las estrategias tradicionales para enfrentar este problema se han basado en la reticulación química o en la incorporación de aditivos, opciones que pueden resultar costosas, difíciles de escalar y que además complejizan las corrientes de residuos. En este estudio, los autores demuestran un método de recocido mediante inmersión en solvente que permite hinchar mezclas de PP con fracciones de alto y bajo peso molecular, promoviendo su cocristalización y mejorando significativamente las propiedades mecánicas del material.
Los resultados muestran un incremento superior a seis veces en la extensibilidad de las mezclas de PP, lo que permite su reutilización y prolonga su vida útil. En conjunto, este trabajo presenta un enfoque innovador y directo para abordar los desafíos del reciclaje de PP de bajo peso molecular sin necesidad de aditivos, abriendo nuevas oportunidades para la compatibilización de mezclas y el avance de la circularidad de los plásticos.
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Conclusiones:
En resumen, se presenta un método simple y robusto para compatibilizar polipropileno de bajo peso molecular (LPP) dentro de una matriz de polipropileno de alto peso molecular (HPP), logrando un desempeño mecánico significativamente superior en comparación con mezclas no tratadas. Este proceso se basa en un recocido por inmersión en solvente, que hincha de manera selectiva las regiones amorfas del polímero. La compatibilización se alcanza mediante una combinación de cocristalización entre HPP y LPP y la formación de entrelazamientos moleculares atrapados cinéticamente. Aunque el recocido en solvente podría perturbar la estructura cristalina, tanto el HPP como el LPP permanecen semicristalinos en solvente hasta 90 °C. Esta estrategia puede aplicarse a piezas manufacturadas para mejorar su desempeño mecánico sin necesidad de grupos reactivos ni aditivos compatibilizantes, ofreciendo una vía prometedora para el suprareciclaje (upcycling) de poliolefinas impulsado por procesos.
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Información tomada y traducida del artículo científico publicado en ACS Macro Letters.
Imagen tomada del artículo.