A resina epóxi é um tipo de resina termofixa comumente usada em cola, tintas e materiais compostos. A NIMS e a ISMA desenvolveram um novo sistema de reciclagem de plástico termofixo capaz de decompor facilmente as resinas epóxi em uma solução aquosa de um peptídeo de origem natural. A utilização deste sistema pode promover a reutilização e reciclagem de plásticos, incluindo plásticos reforçados com fibra de carbono (CFRP) - fibras de carbono combinadas com uma matriz de resina epóxi - por uma ampla gama de indústrias.

A poluição ambiental causada por plásticos - particularmente no ambiente marinho - aumentou a preocupação global sobre a necessidade urgente de promover a reciclagem de resíduos plásticos. Alguns métodos de reciclagem já foram desenvolvidos para decompor as resinas termoplásticas utilizadas em recipientes e embalagens por meio de processos térmicos e químicos, e esforços estão em andamento para colocar as usinas de reciclagem em uso prático. Por outro lado, um método para reciclar resinas termofixas, incluindo resinas epóxi, ainda não foi desenvolvido devido à sua pobre degradabilidade térmica e baixa solubilidade nos solventes disponíveis.

Esta equipe de pesquisa desenvolveu recentemente um método de reciclagem de resina epóxi capaz de decompor facilmente as resinas epóxi em uma solução aquosa de glutationa - um peptídeo derivado naturalmente. A glutationa tem a capacidade de remover substâncias tóxicas do corpo humano. Inspirado por esta reação de desintoxicação, a equipe modificou a estrutura da resina epóxi incorporando grupos dissulfeto (-S-S-) nela, tornando as moléculas de resina cliváveis ​​pelo grupo tiol (-SH) da glutationa). Neste sistema, Resinas epóxi imersas em uma solução aquosa de glutationa foram confirmadas para se dissolver completamente sem deixar qualquer resíduo sólido. O resíduo de epóxi decomposto é então recuperado e transformado em resinas epóxi novamente. O módulo de armazenamento (um indicador de rigidez) das resinas recicladas era virtualmente o mesmo que o das resinas originais e seu desempenho foi apenas ligeiramente afetado pela reciclagem repetida. Como a glutationa raramente ocorre fora dos organismos vivos, não há risco de decomposição acidental de resinas epóxi ainda em uso em condições normais.

Não existem outras técnicas de reciclagem estabelecidas capazes de separar CFRP em grande parte incombustível em fibras de carbono e resinas e recuperar esses materiais. O uso deste sistema de reciclagem pode promover a reciclagem de CFRP. Além disso, este sistema é aplicável à reciclagem de outros tipos de resinas e compósitos, além das resinas epóxi. Em estudos futuros, a equipe planeja aplicar este sistema à reciclagem de uma ampla gama de materiais plásticos comumente usados, promovendo assim o desenvolvimento de uma economia circular do plástico.

Esta pesquisa foi publicada em Ciência e Tecnologia de Materiais Avançados em 16 de julho, 2021.