Síntesis y caracterización de espumas flexibles de poliuretano obtenidas a partir de aceite de castor maleinizado

Abstract

Los aceites naturales tienen la ventaja de su amplia disponibilidad y además poseen una estructura química funcional que permite sintetizar una gran variedad de productos a partir de ellos [3] . Este es el caso del aceite de castor, el cual es monoinsaturado con grupos hidroxilo en la molécula de triglicérido, lo que ofrece la posibilidad de reacciones como epoxidación/hidroxilación [4][5][6][7][8] , hidroformilación [9] , glicerólisis [10][11][12][13][14] , ozonólisis [15][16][17] , entre otras. Estas reacciones se pueden explotar para la obtención de materiales poliméricos tales como los poliésteres, los poliuretanos y las poliamidas [18] . Los poliuretanos se obtienen comúnmente empleando dioles de alto peso molecular derivados del petróleo. Con IntroducciónEl petróleo, es la materia prima para sintetizar la inmensa mayoría de los polímeros. Sin embargo esta fuente es limitada y prácticamente no renovable, y tanto los procesos involucrados en la síntesis como los materiales producidos tienen en muchos casos alto impacto ambiental. Por estas razones, actualmente se está propendiendo a la búsqueda de materas primas alternativas renovables y a la síntesis de polímeros más benignos desde el punto de vista ambiental. En este contexto, es de interés la obtención de materiales poliméricos biodegradables provenientes de aceites naturales [1,2] . Resumen: En este trabajo se realiza la síntesis de espumas flexibles de poliuretano empleando un diseño experimental Taguchi, utilizando aceite de castor con y sin maleinización, se estudia la cinética de la reacción de esterificación del aceite por cuantificación de los grupos ácido (ASTM D4662 -03) y se evalúan las propiedades mecánicas de las espumas (densidad, resistencia tensil, % elongación, resiliencia y dureza. Norma NTC 2019 Icontec) obtenidas en función de las variables de síntesis (cantidad y tipo de catalizador, relación molar aceite castor (CO) -aceite maleinizado (MACO), cantidad de agua y surfactante empleado). Se realizan análisis de FTIR y SEM para las espumas. Los resultados mostraron una cinética de primer orden con respecto al anhídrido. El aceite maleinizado (MACO) incrementa la resistencia mecánica de las espumas, debido al mayor entrecruzamiento por la incorporación de grupos ácido. Síntesis y Caracterización de Espumas Palabras-claves:Poliuretano, espuma flexible, aceite castor, maleinización. Flexible Polyurethane Foam Synthesis and Characterization Obtained from Maleinizated Castor OilAbstract: In this work, the synthesis of polyurethane flexible foam is realized with the experimental design Taguchi, using castor oil with and without maleinization. The kinetic reaction of oil esterification was monitored by estimating the number of acid groups (ASTM D4662 -03), and the mechanical properties of the foam were studied, including density, tensile resistance, % elongation, resilience and hardness (Norm NTC 2019 Icontec). The influence of various synthesis parameters was investigated, namely amount and type of catalyst, molar ratio of castor oil (CO) -male...

Síntesis y caracterización de adhesivos reposicionables de poliuretano dispersos en agua, obtenidos a partir de aceite de castor maleinizado

“…El aceite de castor maleinizado fue preparado de acuerdo a trabajos anteriores [10] , el anhídrido maléico y el aceite de castor fueron adicionados con una relación molar 1:1 en un reactor de 250 mL, se mantuvo la reacción mediante agitación por 4 horas a 90 °C. El aceite obtenido presenta un valor de hidroxilos de 100 mgKOH.g -1 muestra y un valor ácido de 57 mgKOH.g -1 muestra de acuerdo con las normas ASTM D4274 -05 y ASTM D4662 -03, respectivamente.…”

Características mecánicas y térmicas de un poliuretano elaborado a partir de aceite de higuerilla (ricinus communis) para la adhesión de elementos estructurales de guadua angustifoliakunth

“…La estructura de estos elastómeros es termoestable debido a la naturaleza trihidroxílica del aceite. Sin embargo, algunos productos presentan desventajas como baja resistencia al rasgado, a la oxidación y al calor [8].…”

Síntesis de poli ácido láctico y poli ricinoleato empleando calentamiento por microondas y su utilización en la producción de termoplasticos de poliuretano

“…En los aceites vegetales se han realizado modificaciones químicas en los grupos éster y dobles enlaces, para obtener una amplia gama de biopolímeros termoestables y entrecruzados [1] . El aceite de castor se ha utilizado en la obtención de poliuretanos para aplicaciones como espumas y adhesivos [2][3][4] , pero pocos estudios muestran su utilización en aplicaciones termoplásticas, Xu et al [5] estudió las relaciones estructurapropiedad de poliuretanos segmentados basados en poliricinoleato diol, el cual fue obtenido por transesterificación de metil ricinoleato con etilenglicol, los TPU obtenidos tienen propiedades que permiten ser competitivos con los petroquímicos.…”

“…En los aceites vegetales se han realizado modificaciones químicas en los grupos éster y dobles enlaces, para obtener una amplia gama de biopolímeros termoestables y entrecruzados [1] . El aceite de castor se ha utilizado en la obtención de poliuretanos para aplicaciones como espumas y adhesivos [2][3][4] , pero pocos estudios muestran su utilización en aplicaciones termoplásticas, Xu et al [5] estudió las relaciones estructurapropiedad de poliuretanos segmentados basados en poliricinoleato diol, el cual fue obtenido por transesterificación de metil ricinoleato con etilenglicol, los TPU obtenidos tienen propiedades que permiten ser competitivos con los petroquímicos.Desde los años 40 los termoplásticos de poliuretano (TPU) están disponibles comercialmente y se utilizan como materiales de ingeniería y reconocidos por su excelente resistencia mecánica, abrasión, resistencia a solventes y alta resiliencia [6] . Son materiales de morfología segmentada en dos fases: segmentos suaves o flexibles correspondientes con el macropoliol y segmentos duros o rígidos provenientes del isocianato y del extensor de cadena de bajo peso molecular.…”