Dispersões aquosas poliuretânicas à base de polibutadieno hidroxilado: influência das variáveis reacionais

Abstract

Resumo: Neste trabalho foram produzidas dispersões aquosas poliuretânicas com formulações variadas, em ausência de solvente orgânico. Nas sínteses, foram empregados o diisocianato de isoforona (IPDI) e como polióis, o poli(glicol propilênico) (PPG) e diferentes tipos de polibutadieno líquido hidroxilado (HTPB) comerciais. Para promover a dispersão das cadeias poliméricas em água, foi utilizado o ácido dimetilolpropiônico (DMPA), que após neutralização com trietilamina (TEA) forneceu os sítios iônicos responsáveis pela estabilidade das partículas dispersas no meio aquoso. Como extensor de cadeia foi utilizada a hidrazina (HYD). As dispersões aquosas poliuretânicas obtidas foram avaliadas quanto ao teor de sólidos totais, tamanho médio de partícula e viscosidade aparente. Não foram observadas variações significativas nesses valores, que ficaram em faixas pequenas, independentemente da formulação. Os filmes formados a partir dessas dispersões foram avaliados quanto às suas características visuais, adesão e propriedades mecânicas. Os filmes apresentaram boa aderência a superfícies de alumínio, transparência e flexibilidade e aqueles produzidos com baixos teores de DMPA e/ou baixa razão NCO/OH apresentaram melhores propriedades mecânicas. Palavras-chave: Poliuretanos, síntese, dispersões aquosas, polibutadieno líquido hidroxilado, diisocianato de isoforona. Development of Polyurethane Aqueous Dispersions Based on Hydroxy-terminated Polybutadiene: Reaction VariablesAbstract: In this work, polyurethane aqueous dispersions with different formulations were produced in the absence of organic solvents. In the synthesis, isophorone diisocyanate (IPDI), poly(propylene glycol) (PPG) and different types of hydroxy-terminated polybutadiene (HTPB) were employed. In order to make possible the dispersion of the polyurethane chains in water, dimethylolpropionic acid (DMPA), was used. Afterwards the acid groups were neutralized with triethylamine (TEA) to provide the ionic groups responsible for the particles stability in water. The solids content, viscosity and particle size of the formulations produced in this work were evaluated. These parameters were found to vary within a narrow range, regardless of the formulation. The films were transparent, flexible and showed a good adherence on aluminum surfaces. Their mechanical properties were satisfactory, particularly those obtained with higher contents of DMPA and at low values of NCO/OH ratio. Keywords: Polyurethanes, synthesis, aqueous dispersions, hydroxyl-terminated polybutadiene, isophorone diisocianate. IntroduçãoNos últimos anos, as questões ambientais têm merecido um papel de destaque na mídia nacional e internacional. Os problemas do meio ambiente têm estado presentes em praticamente todas as reuniões de Chefes de Estado, seja em relação à redução na emissão de compostos orgânicos voláteis (VOC's), no controle da degradação de reservas ambientais, ou no desenvolvimento auto-sustentável (DS) [1,2] . Dessa forma, a produção de sistemas químicos menos agressivos tem sido o foco ...