Polibutilene succinato: proprietà, sintesi, usi

Il polibutilene succinato (PBS) è un poliestere alifatico biodegradabile le cui proprietà meccaniche sono paragonabili a quelle del polipropilene.
L’attenzione degli scienziati si è sempre più orientata per ottenere biopolimeri per sostituire quelli come polietilene, polipropilene, polistirene, polietilentereftalato, poliammidi, polivinilcloruro e poliuretano i cui tempi di degradazione possono superare i 100 anni.

Una valida alternativa è costituita da biopolimeri come acido poliglicolico, acido polilattico, polietilene succinato e polibutilene succinato utilizzato per la prima volta nel 1993.
Quest’ultimo è ottenuto dalla policondensazione di acido succinico e 1,4-butandiolo che possono essere ottenuti anche da risorse rinnovabili.

Proprietà del polibutilene succinato

È un polimero termoplastico dotato di un’elevata resistenza al calore, buona trasparenza e lavorabilità ma presenta anche alcuni inconvenienti, come la fragilità. Tuttavia, compositi in fibre naturali costituite da PBS mostrano proprietà promettenti per il loro utilizzo al posto di polimeri derivanti dal petrolio.

Sono stati inoltre sintetizzati copolimeri in cui si utilizzano acidi bicarbossilici come acido sebacico, acido tereftalico, acido adipico e glicoli come l’1,3-propandiolo. La reazione avviene in presenza di titanio tetraisopropossido Ti [OCH (CH₃)₂]₄ e idrogenofosfato di magnesio triidrato MgHPO4 · 3 H2O

È  solubile in cloroformio ed è dotato di elevata rigidità a causa della sua elevata cristallinità. Il PBS ha buona resistenza meccanica e stabilità termica. Come gli altri poliesteri alifatici può subire reazioni di idrolisi

Sintesi

La sintesi del polibutilene succinato avviene in due stadi. Nel primo stadio avviene l’esterificazione dell’acido succinico con l’1,4-butandiolo con formazione di un oligomero

formazione oligomero

Nel secondo stadio avviene la transesterificazione sotto vuoto degli oligomeri in presenza di catalizzatori costituiti da derivati di titanio, germanio, stagno o zirconio

sintesi polibutilene succinato

Usi

Può essere utilizzato negli imballaggi per alimenti, vasi per piante, prodotti per l’igiene, reti da pesca e lenze, capsule di caffè monodose, vassoi. In campo agricolo è impiegato in film per pacciamatura per impedire la crescita delle piante infestanti nei campi e in materiali a rilascio ritardato di pesticidi e fertilizzanti

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