Il progetto intende sintetizzare e caratterizzare nuovi termoelastomeri derivati da materie prime rinnovabili, con proprietà simili alla gomma SBS. Sono in corso di preparazione polimeri triblocco ABA, dove A è un blocco “rigido” e B è un blocco flessibile, costituiti da poliesteri alifatici bioderivati e biodegradabili: poli(acido lattico) per i blocchi “rigidi”, e omo- e copolimeri di lattoni δ ed ξ per il blocco centrale “flessibile”. Tali copolimeri ABA possono essere sintetizzati attraverso polimerizzazione per apertura d'anello (ROP) che consente di controllare efficientemente struttura, composizione e lunghezza relativa dei blocchi per modulare le proprietà termiche, meccaniche e di degradazione del materiale.
Il progetto intende studiare materiali alternativi alla gomma stirene-butadiene-stirene (SBS), utilizzata nel settore calzaturiero per la produzione di suole. La gomma SBS è un elastomero termoplastico, costituito da due blocchi laterali “rigidi” di polistirene e un blocco centrale “flessibile” amorfo di polibutadiene. Questa struttura porta alla formazione di reticolazioni di tipo fisico, rimuovibili per semplice riscaldamento, che è la peculiarità dei termoelastomeri rispetto alle gomme vulcanizzate. Tuttavia, l’SBS è derivato da fonti fossili e non è biodegradabile: per una maggiore sostenibilità delle gomme verso la transizione ad un'economia circolare sarebbe interessante produrre termoelastomeri biodegradabili e riciclabili, da materie prime rinnovabili.
Beneficiari
Obiettivo del progetto è lo sviluppo di termoelastomeri, a struttura triblocco ABA, costituiti da poliesteri alifatici bio-derivati e biodegradabili. Questi poliesteri sono ottimi candidati per un’industria dei polimeri sostenibile e integrata in un’economia circolare perché ottenibili da fonti rinnovabili, biodegradabili e riciclabili meccanicamente o chimicamente.
Il poli(acido lattico) (PLA), il polimero più importante di questa classe (400000 tonnellate/anno prodotte), è ottenuto mediante ROP del lattide (lattone dimerico dell'acido lattico), ricavato da fermentazione di biomasse. Il PLA è un polimero semicristallino con una Tm di ≈170 °C e una Tg di ≈65 °C, con proprietà simili a quelle del polistirene.
Nei polimeri triblocco ABA, i blocchi “rigidi” saranno di PLA, perché a temperatura ambiente il PLA è un materiale rigido. Per il blocco flessibile, si studieranno polimeri e copolimeri di δ-lattoni (esteri ciclici a sei termini ed un sostituente alchilico in posizione δ), sostanze naturali e ottenibili da biomassa, commercialmente disponibili perché utilizzati come aromi o fragranze nell’industria alimentare o cosmetica.
In particolare, sono già stati preparati polimeri del δ-esalattone e suoi copolimeri con
ξ-caprolattone. Il poli(δ-esalattone) ha una Tg <-60°C e ha il vantaggio di poter essere quantitativamente depolimerizzato al monomero in condizioni blande, il che lo rende adatto per processi produttivi circolari.
Il progetto prevede tre workpackages:
DATI E NUMERI
N. DI RICERCATORI COINVOLTI
ORE DEDICATE ALLA RICERCA
DURATA DEL PROGETTO (MESI)
N. WORK PACKAGES (WPS)
TRL INIZIALE
TRL FINALE
Progetto n.: PE_00000004
MADE IN ITALY CIRCOLARE E SOSTENIBILE
C.F. 97931690156
