Plastik Vitrimer Daur Ulang Loop Tertutup dari Limbah PET: Sebuah Desain untuk Sirkularitas

Abstrak
Plastik sangat penting bagi masyarakat modern, tetapi tingkat daur ulangnya yang rendah dan manajemen akhir masa pakainya yang tidak efisien menimbulkan tantangan lingkungan yang signifikan. Di sini, kami menyajikan strategi yang efisien untuk mendaur ulang limbah poli(etilen tereftalat) (PET) pascakonsumen menjadi plastik dan komposit vitrimer yang kuat dan dapat didaur ulang dengan siklus tertutup untuk mengatasi masalah ini. Aminolisis bebas katalis kami menggunakan amina yang tersedia untuk mendekonstruksi berbagai limbah PET menjadi makromonomer yang didaur ulang menjadi plastik vitrimer, yang menunjukkan sifat mekanis yang unggul dan melampaui tegangan tarik akhir dan Modulus Young PET murni masing-masing sebesar 80% dan 150%. Vitrimer ini menunjukkan kemampuan penyembuhan yang sangat baik, memori bentuk, kemampuan pemrosesan ulang termal, dan kemampuan daur ulang kimia siklus tertutup, yang memungkinkan pemulihan makromonomer kuantitatif bahkan dari aliran limbah plastik campuran dan komposit vitrimer yang diperkuat serat karbon/kaca. Lebih jauh, resin vitrimer menghasilkan komposit GFRV dan CFRV yang kuat dengan kekuatan tarik yang masing-masing melebihi komposit epoksi tradisional sebesar 100% dan 80%, dengan tetap mempertahankan daur ulang kimia yang lengkap dari kedua bahan penyusunnya. Analisis teknoekonomi awal menegaskan efektivitas biaya dan daya saing pendekatan dekonstruksi PET kami yang mudah, yang berpotensi dapat diadaptasi dengan polimer kondensasi lainnya. Studi ini menyajikan pendekatan mudah untuk mendaur ulang limbah plastik menjadi plastik serbaguna dan sirkular, yang menawarkan solusi berkelanjutan untuk pengelolaan limbah plastik global dan mendorong ekonomi plastik sirkular.