Estudo da polimerização e despolimerização do monômero dilactona biobaseada ODO catalisado organicamente

Xue Wang ,  

Yan-chao Wang ,  

You-hua Tao ,  

摘要

O desenvolvimento de materiais poliméricos que combinam fontes renováveis e capacidade de reciclagem química em circuito fechado é uma via importante para impulsionar o desenvolvimento sustentável da economia circular de plásticos. Dilactonas bicíclicas possuem alta atividade em polimerização por abertura de anel e potencial de despolimerização, sendo monômeros importantes para a construção de poliésteres quimicamente recicláveis; no entanto, os tipos de dilactonas biobaseadas e seus estudos de polimerização ainda são limitados. Neste trabalho, foi sintetizada a dilactona bicíclica 2-oxo-3,8-dioxabiciclo[3.2.1]octano (ODO) a partir do ácido 5-hidroximetil-2-furanoico derivado de biomassa, e estabelecido um método de polimerização por abertura de anel catalisado por sistema bifuncional (tioureia/alcóxido). O sistema catalítico composto por tioureia TU1 e metóxido de potássio (I1) pode catalisar rapidamente a polimerização do ODO à temperatura ambiente, o poliéster PODO obtido apresenta alta fidelidade das extremidades e peso molecular médio até 57,8 kg/mol. A caracterização estrutural e térmica indicou que o PODO é um poliéster amorfo, com temperatura de transição vítrea (Tg) de 29,6 °C e temperatura de perda de massa de 5% (Td, 5%) de 269 °C. Após pré-tratamento por alcoólise, o PODO pode ser despolimerizado sob catálise de MgCl2 e aquecimento a vácuo para recuperação do ODO; o monômero recuperado pode ser utilizado diretamente para re-polimerização sem purificação adicional, realizando assim uma conversão em circuito fechado monômero-polímero-monômero. Este trabalho oferece uma nova rota para a construção de poliésteres biobaseados com capacidade de reciclagem química em circuito fechado.

关键词

Poliéster biobaseado;Dilactona bicíclica;Polimerização por abertura de anel;Catálise orgânica;Reciclagem química

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