Le resine epossidiche sono polimeri resistenti e versatili. In combinazione con fibre di vetro o di carbonio, sono utilizzate, ad esempio, per produrre componenti per aerei, automobili, treni, navi e turbine eoliche. Questi polimeri fibrorinforzati a base epossidica hanno eccellenti proprietà meccaniche e termiche e sono molto più leggeri del metallo. Il loro punto debole: Non sono riciclabili, almeno non ancora. Ora i ricercatori dell’Empa , hanno sviluppato una plastica a base di resina epossidica che è completamente riciclabile, riparabile e anche ritardante di fiamma, il tutto mantenendo le favorevoli proprietà termomeccaniche delle resine epossidiche. Il riciclaggio delle resine epossidiche è tutt’altro che banale, perché queste plastiche sono cosiddette termoindurenti. In questo tipo di polimeri, le catene polimeriche sono strettamente reticolate. Questi legami chimici rendono impossibile la fusione. Una volta indurita, la plastica non può più essere rimodellata.
Non è così per i termoplasti, come il PET o le poliolefine. Le loro catene polimeriche sono vicine ma non sono chimicamente legate tra loro. Se riscaldati, questi polimeri possono essere fusi e formati in nuove forme. Tuttavia, a causa della mancanza di legami incrociati, le loro proprietà meccaniche a temperature elevate non sono generalmente buone come quelle dei termoindurenti.
Un nuovo tipo di polimero:
L’esclusiva resina epossidica che i ricercatori dell’Empa hanno sviluppato in collaborazione con partner nazionali e internazionali è tecnicamente un termoindurente, ma a differenza di altri termoindurenti, può essere rimodellata come una termoplastica. La chiave è l’aggiunta di una molecola funzionale molto speciale della classe degli esteri fosfonati nella nuova matrice della resina. In origine si è sintetizzato questa molecola come ritardante di fiamma . Tuttavia, il legame che la molecola forma con le catene polimeriche della resina epossidica è dinamico e può essere rotto in determinate condizioni. In questo modo si allenta la reticolazione delle catene polimeriche, che possono essere fuse e rimodellate.
Tali materiali, noti anche come vitrimeri, sono noti solo da una decina d’anni e sono considerati particolarmente promettenti. Oggi i compositi fibrorinforzati non sono affatto riciclabili, se non in condizioni molto difficili, che danneggiano le fibre recuperate. Una volta raggiunta la fine della loro vita utile, vengono inceneriti o smaltiti in discarica.
