Resumen:

El reciclaje químico de polímeros acrílicos de uso común, como el termoplástico transparente poli(metil metacrilato) (PMMA), normalmente requiere temperaturas de 350–400 °C. En este trabajo, reportamos el reciclaje químico de PMMA hasta sus monómeros a temperaturas entre 120–180 °C, mediante irradiación UV bajo condiciones libres de oxígeno. Se logró la degradación a escala de gramos de plástico de consumo con una conversión superior al 95 %, obteniendo más del 70 % de monómero, el cual puede repolimerizarse fácilmente.

El proceso ocurre incluso a altas concentraciones (>1 M) y depende en gran medida de la elección del solvente: los solventes aromáticos como el diclorobenceno y el difenil éter maximizan la conversión. En contraste con un estudio publicado simultáneamente, demostramos que los radicales de cloro no son necesarios para la despolimerización; sin embargo, cuando están presentes, reaccionan con la cadena en despolimerización para formar PMMA funcionalizado con cloro, el cual puede ser valorizado mediante derivatización.

En solventes no clorados más sostenibles, como el benzonitrilo, la terminación por radicales es mínima, lo que permite una despolimerización completa. Estos hallazgos demuestran una ruta escalable a baja temperatura para el reciclaje químico del PMMA, ofreciendo nuevas alternativas para la circularidad de los plásticos.

[…]

Conclusiones:

En este estudio se demostró una estrategia innovadora para la despolimerización de poli(metil metacrilato) (PMMA) mediante irradiación UV a temperaturas moderadas, logrando conversiones a monómero superiores al 70 % y degradaciones mayores al 95 %. A diferencia de enfoques convencionales, el proceso no requiere catalizadores ni necesariamente solventes clorados, evidenciando que la generación de radicales a partir del solvente juega un papel clave en la iniciación de la reacción. Se estableció que la naturaleza del solvente es determinante, siendo los solventes aromáticos los más efectivos, ya que facilitan procesos de abstracción de hidrógeno y controlan los mecanismos de propagación y terminación.

Los estudios mecanísticos revelaron la coexistencia de procesos de unzipping y escisión de cadena, así como la influencia de radicales —especialmente en sistemas clorados— en la terminación de las cadenas, lo que impacta directamente la eficiencia de la despolimerización. De manera destacada, el uso de solventes no clorados como el benzonitrilo permitió una despolimerización más completa, abriendo la puerta a rutas más sostenibles al evitar compuestos con alto impacto ambiental.

Además, la aplicabilidad del método fue validada con residuos reales de PMMA (como Plexiglass®), demostrando tanto la recuperación de monómero como su posterior repolimerización con altos rendimientos, lo que confirma su potencial dentro de estrategias de reciclaje químico. Aunque la extensión a otros polímeros vinílicos aún requiere optimización, estos resultados sientan las bases para el desarrollo de procesos escalables, sostenibles y potencialmente controlables, contribuyendo al avance de la circularidad de los plásticos.

Consulte el artículo completo en este enlace

Información tomada y traducida del artículo científico publicado en Nature Communications.

Imagen tomada de Envato, bajo licencia de Acoplásticos.