Studio del riciclo di poliuretani reticolati mediante Covalent Adaptable Networks

Polyurethanes account for 5.5% of the plastic produced worldwide, making the study of their recycling an important necessity in terms of the circular economy. However, due to the cross-linked structure of thermosetting polyurethanes, envisioning an optimal recycling perspective is challenging. In this context, the discovery of covalent adaptable networks (CAN) based on dynamic covalent bonds offers an interesting perspective on the recycling of polyurethane waste, allowing for treatment similar to that of thermoplastic polymers. The aim of this study is to investigate the effects and functionality of this type of exchange mechanism on model PU-CAN materials. Specifically, the synthesis and characterization of polyurethane materials were carried out using an aromatic diisocyanate and polyols of varying chain lengths. Following reprocessing through hot pressing, the thermal and mechanical properties, as well as the characteristics before and after reprocessing, were observed. The aim of this research is to establish a connection between cross-link density and the exchange process, thereby understanding whether variations in cross-linking impact the retention of mechanical properties from a recycling perspective and influence the ease of reprocessing.

I poliuretani costituiscono il 5,5% della plastica prodotta a livello mondiale, pertanto, lo studio del loro riciclo è una importante necessità in termini di economia circolare. Tuttavia, a causa della struttura reticolata dei poliuretani termoindurenti è difficoltoso pensare ad una prospettiva ottimale di riciclo. In questo contesto la scoperta delle reti covalenti adattabili (CAN) basate su legami covalenti dinamici offre una interessante prospettiva sul riciclo dei rifiuti in poliuretano permettendone un trattamento affine ai polimeri termoplastici. Lo scopo di questo elaborato è lo studio degli effetti e della funzionalità di questo tipo di meccanismo di scambio su dei materiali ‘’modello’’ di PU-CAN. In particolare, è stata effettuata la sintesi e caratterizzazione dei materiali poliuretanici a partire da un diisocianato aromatico e polioli a differente lunghezza di catena ed in seguito a rilavorazione mediante pressatura a caldo è stata effettuata l’osservazione delle proprietà termiche e meccaniche e delle caratteristiche precedenti e successive alla rilavorazione. Lo scopo del lavoro risiede nella ricerca di un filo conduttore tra la densità di reticolazione ed il processo di scambio; quindi, comprendere se le variazioni nella reticolazione si riflettono in qualche modo sul mantenimento delle proprietà meccaniche in prospettiva di riciclo e sulla facilità di rilavorazione.