Uma termofixo está sendo produzido com o foco na Reciclagem da Resina Epóxi e está mais próximo do que você imagina.
Quando combinadas com fibras de vidro ou carbono, são essenciais na fabricação de componentes de alta performance para aeronaves, automóveis, trens, navios e turbinas eólicas.
O que torna esses polímeros reforçados tão especiais é a combinação de suas excelentes propriedades térmicas e mecânicas com a leveza, muito superior ao metal.
Porém, um grande obstáculo sempre foi a impossibilidade de reciclá-los — até agora.
Uma equipe de pesquisadores da Empa, liderada por Sabyasachi Gaan, deu um passo significativo em direção à sustentabilidade e a reciclagem de resina epóxi.
No laboratório Advanced Fibers da Empa, eles desenvolveram uma nova resina epóxi que pode ser totalmente reciclada, além de ser reparável e ter propriedades retardantes de chama, sem comprometer suas características mecânicas e térmicas.
Os resultados desse avanço foram divulgados no Chemical Engineering Journal.
O problema da reciclagem da resina epóxi está no fato de elas serem termofixas.
Isso significa que suas cadeias de polímeros são densamente entrelaçadas por ligações químicas, o que impede que o material seja derretido e remodelado uma vez endurecido.
Ao contrário dos termoplásticos, como o PET, que podem ser moldados e reformados quando aquecidos, os termofixos permanecem em sua forma final de maneira irreversível.
Essa característica dificulta a reciclagem e gera uma quantidade considerável de resíduos.
Já os termoplásticos, por não possuírem essas ligações cruzadas, são mais fáceis de reciclar.
Contudo, seus desempenhos em altas temperaturas não são tão satisfatórios quanto os dos termofixos, o que limita seu uso em aplicações de alta performance.
A resina epóxi desenvolvida pela equipe da Empa, em parceria com várias instituições, é tecnicamente um termofixo.
Mas, ao contrário das resinas tradicionais, essa pode ser remodelada como se fosse um termoplástico.
O segredo para a reciclagem de resina epóxi está na inclusão de uma molécula especial da classe dos ésteres de fosfonato.
“Inicialmente, criamos essa molécula como um retardante de chama”, comenta Wenyu Wu Klingler, um dos inventores do projeto.
A diferença é que essa molécula forma ligações dinâmicas com as cadeias de polímero da resina, permitindo que essas ligações sejam desfeitas sob determinadas condições, o que possibilita derreter e remodelar o material.
Esse tipo de material, também conhecido como vitrímero, tem despertado interesse apenas na última década, mas já é considerado uma promessa revolucionária.
“Atualmente, os compósitos reforçados com fibras não podem ser reciclados de forma eficaz, pois o processo geralmente danifica as fibras recuperadas”, afirma Wu Klingler.
“Com essa nova tecnologia, poderíamos reaproveitar tanto as fibras quanto a matriz de maneira muito mais eficiente.”
A reciclagem da resina epóxi está mais próximo do que esperamos.
A visão de Sabyasachi Gaan para o futuro da reciclagem de resina epóxi é clara: criar compósitos onde tanto as fibras quanto a resina possam ser separadas e reutilizadas sem perder qualidade.
Isso seria especialmente valioso no caso das fibras de carbono, que são amplamente utilizadas em setores como a aviação, transporte marítimo e até mesmo em bicicletas de alta performance.
“A produção de fibras de carbono exige uma enorme quantidade de energia e gera muitas emissões de CO2”, explica Gaan.
“Se conseguirmos reciclar essas fibras, poderemos reduzir significativamente o impacto ambiental e os custos de produção.”
Outro benefício dessa tecnologia é a possibilidade de recuperar elementos valiosos, como o fósforo, presente na estrutura do polímero, o que também ajudaria a diminuir o custo de produção e melhorar a sustentabilidade.
Espero que você tenha gostado desse artigo sobre a reciclagem da resina epóxi.
Fonte: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/08/230822111655.htm
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