Franse chemici hebben octrooi aangevraagd op een kunsthars die thermohardend is maar toch vervormbaar wanneer je hem verwarmt. Het kan allemaal dankzij verplaatsbare crosslinks, zo valt te lezen in Science.

Het betekent onder meer dat deze hars geschikt is voor hergebruik: na verwarming kun je er iets anders van persen. Ook denken de Fransen oppervlaktebeschadigingen te kunnen repareren: door plaatslijke verhitting lopen de krassen vanzelf dicht.

Normaal gesproken hoort een thermohardende kunststof juist niet te vervormen wanneer je hem verwarmt. Tijdens het uitharden worden de polymeermoleculen via dwarsverbindingen (crosslinks) aan elkaar geknoopt tot een uiterst stevig netwerk. Als er door verhitting toch nog beweging in is te krijgen, is dat een teken dat de uitharding sub-optimaal is verlopen.

Zulke harsen kun je dan ook nauwelijks recyclen. Eventueel kun je ze vermalen tot fijn poeder dat je als vulstof door een verse lading epoxy mengt, maar meestal draait het uit op verbranden.

Ludvik Leibler en collega’s hebben daar nu iets op gevonden. Ze bedachten een epoxyhars waarbinnen de crosslinks zichzelf kunnen verplaatsen zonder helemaal weg te vallen. Dat gaat via transesterificatie: de gebruikte macromoleculen hebben een groot aantal vrije OH-groepen over, zodat de verbroken ester-crosslinks zich op een andere plek opnieuw kunnen vormen.

Het idee is dan dat je door verhitting (bijvoorbeeld tot 240 graden Celsius) de crosslinks verzwakt zodat je het materiaal kunt buigen en oprekken. Zodra het geheel daarna weer afkoelt, vormen de crosslinks zich opnieuw via de OH-groepen die op dat moment het dichtste in de buurt van de afgebroken eindjes zijn. Na korte tijd heeft het materiaal zo zijn oorspronkelijke mechanische eigenschappen en oplosmiddelbestendigheid weer terug.

Het proces wordt geholpen door een paar procent zinkacetylacetonaat (Zn(acac)₂) als katalysator.

bron: Science, C&EN