Innovative microwave PET degradation and recycle

Il polietilene tereftalato (PET) è un poliestere ampiamente utilizzato nel mercato globale della plastica grazie alla sua eccellente resistenza a trazione e agli urti e alla sua resistenza chimica. Il PET inoltre svolge un ruolo cruciale nel fornire un futuro più sostenibile attraverso il suo riciclaggio. Lo scopo di questa tesi è quello di studiare il riciclo chimico del PET mediante glicolisi, idrolisi e aminolisi sotto irraggiamento a microonde. L’ obbiettivo è depolimerizzare le catene del PET mediante metodi di riciclaggio chimico. L’irraggiamento a microonde permette di ottenere un’alta resa di reazione in tempi minori rispetto al riscaldamento convenzionale quindi comporta un notevole risparmio energetico. Il PET proveniente da una bottiglia usata è stato dapprima analizzato con analisi di spettroscopia infrarossa in riflettanza totale attenuata (ATR-FTIR), calorimetria differenziale a scansione (DSC), analisi termogravimetrica (TGA), risonanza magnetica protonica (H-NMR) e risonanza magnetica carbonica (C-NMR), al fine di avere una completa caratterizzazione del polimero. Successivamente la reazione di depolimerizzazione è stata effettuata in un reattore a microonde sigillato in cui sono stati controllati la temperatura, il rapporto PET: reagente e la potenza dell’irradiazione a microonde. Si è inoltre studiato l’influenza del tempo di reazione sul prodotto finale. I reagenti utilizzati sono il glicole etilenico, l’acqua, l’etanolamina e il glicerolo. I prodotti di degradazione sono stati analizzati e identificati mediante analisi NMR, cromatografia ad esclusione dimensionale (SEC) e ATR-FTIR. Si è ottenuta una depolimerizzazione completa dopo solo 5 minuti nel caso delle reazioni effettuate con etanolamina. La scelta di utilizzare delle microonde si è quindi dimostrata essere estremamente efficace. I prodotti ottenuti sono stati successivamente metacrilati mediante una reazione di metacrilazione che ha coinvolto nuovamente l’impiego delle microonde. Il successo della reazione è stato confermato dai risultati dell'analisi NMR e ATR-FTIR. E’ stato possibile ottenere un nuovo materiale termoindurente sia mediante reticolazione termica sia mediante irraggaimento UV usando il monomero precedentemente funzionalizzato e il polietilenglicole dimetacrilato come co-reagente. Questo lavoro ha portato all’ottenimento di risultati molto interessanti che incoraggiano studi ulteriori.