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Recebido em 3/5/06; aceito em 20/12/06; publicado na web em 17/7/07 THERMAL DECOMPOSITION OF POLYURETHANE FOAMS FOR MANUFACTURING LZSA CELLULAR GLASS CERAMICS. Characterization of the thermal decomposition of polyurethane (PUR) foams was performed by Fourier-transformed infrared (FT-IR) spectroscopy and thermogravimetric analysis (TGA). Three main weight loss paths were observed by TGA, the residue being lower than 3 wt.% for 3 different PUR foams analyzed. FT-IR spectra indicated CO 2 , CO, NH 3 and isocyanides as main decomposition products. PUR foams of different cell sizes were immersed in a slurry of the parent glass ceramic of composition Li 2 O-ZrO 2 -SiO 2 -Al 2 O 3 (LZSA) and submitted to heat treatment. The LZSA cellular glass ceramics obtained after sintering and crystallization resembled the original morphology of the PUR foams.Keywords: PUR foams; cellular ceramics; glass ceramics INTRODUÇÃOCerâmicas celulares são materiais de baixa densidade que apresentam células fechadas ou abertas 1 . O crescente interesse em cerâmi-cas celulares tem sido associado principalmente a suas propriedades específicas, como alta área superficial, alta permeabilidade, baixa densidade, baixa condutividade térmica, juntamente com as característi-cas próprias dos materiais cerâmicos, alta refratariedade e resistência a ataques químicos. Estas propriedades fazem das cerâmicas celulares materiais viáveis para diversas aplicações tecnológicas, como filtros, isolantes térmicos, membranas, sensores de gás, suportes catalíticos, material estrutural leve, materiais para implantes ósseos, entre outras 2,3 . A composição, o tamanho, a morfologia das células e as propriedades mecânicas são fatores importantes que influenciam na escolha da aplicação tecnológica apropriada.Diferentes processos, como réplica, geração de bolhas em uma suspensão, sinterização controlada, sol-gel, pirólise de aditivos orgânicos, entre outros, podem ser utilizados para a obtenção desta classe de materiais. Sendo assim, é possível obter uma microestrutura com diferentes tamanho de células que podem variar em uma ampla faixa que vai de nanômetros a milímetros 1 .O processo mais conhecido e utilizado industrialmente é a répli-ca, também chamado de método da espuma polimérica, patenteado por Schwartzwalder e Somers, em 1963 4 . Este processo consiste na impregnação das espumas poliméricas ou naturais pela suspensão cerâmica seguida de tratamento térmico, que permite a queima da parte orgânica e a sinterização do material cerâmico, resultando na réplica da espuma original. A otimização das etapas do processo (escolha da espuma polimérica, preparação da suspensão cerâmica, impregnação, secagem e tratamento térmico) permite o desenvolvimento de materiais com características desejáveis para aplicações específicas. Neste trabalho, foram utilizadas espumas flexíveis de poliuretano (PUR), as quais são materiais celulares compostos de células abertas, produzidos industrialmente pela reação de um poliálcool de alta massa molecular e um diisocianato aromático.Espumas fl...

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“…Recentemente, estão sendo utilizadas vitrocerâmicas como materiais inovadores para a produção de estruturas celulares [8][9][10] .…”

Section: Introductionunclassified

Decomposição térmica de espumas de poliuretano para fabricação de vitrocerâmica celular de Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3 (LZSA)

Silveira¹,

Escobar²,

Quintero³

et al. 2007

Quím. Nova

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“…In fact, even if there is little information in the literature, research on cellular porous glass ceramics using the polymeric sponge process seems to be linked to the development of glass ceramic bioimplants based on the K 2 O-CaO-P 2 O 5 -Al 2 O 3 -SiO 2 -F system, in which the main crystalline phases are tricalcium phosphate and fluorapatite. 12 According to Fidancevska et al, 13 a dense and highly porous foam can be obtained from metallurgical slag and waste glass from television monitors. In this case, using polyurethane foam as pore creator, a highly porous system with porosity of 65¡5%, elastic modulus of 8¡3 GPa and flexural strength of 13¡3 .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

LZSA glass ceramic foams prepared by replication process

Sousa¹,

Silveira²,

Fey³

et al. 2005

Advances in Applied Ceramics

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In this study the replication process was applied to produce porous glass ceramic foams. Polyurethane (PU) sponges were impregnated by immersion in aqueous slurry of a parent glass (mean particle size around 3 mm) from the system Li 2 O-ZrO 2 -SiO 2 -Al 2 O 3 and submitted to heat treatment. From TGA and IR analyses, two main paths of thermal decomposition of PU sponges were observed at 312 and 393uC, which were associated with the decomposition products CO 2 , CO, NH 3 and isocyanide. According to linear thermal shrinkage and DTA measurements, sintering starts at around 570uC and is completed below 700uC, when crystallisation takes place. The main crystalline phases identified by XRD analysis were zirconium silicate, lithium metasilicate and b-spodumene. The morphology and properties of the glass ceramic foams obtained from PU sponges were quite similar for all samples tested. From XCT measurements, a mean cell diameter of around 260 mm and mean strut thickness of 185 mm were calculated, corresponding to a porosity of 75-78%. Compressive strength values under 500 kPa and permeability coefficient in air of about 1000 Darcy were also measured for the samples tested. LZSA glass ceramic foams can be a very interesting alternative to ceramic gas filters, owing to low temperature processing, and to superior properties such as corrosion and thermal shock resistance.

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“…Na indústria química temos detectores de vazamentos de pequenas quantidades de voláteis orgânicos tóxicos [9] ou matriz vítrea porosa como meio de interação em reatores fotocatalílicos para degradação de contaminantes orgânicos [10]. Estruturas com base em vidros porosos sinterizados também têm sido promissoras em uso médico, com os chamados "bioglass" confeccionados para aplicações como implantes biocompatíveis em substituição aos ossos ou articulações [11,12], ou no emprego como suporte para a imobilização de enzimas e anticorpos para análises em sistemas de diagnóstico rápido do tipo ELISA [13,14]. Cartuchos vítreos porosos também têm sido empregados como indicativos de qualidade de ar em sistema de respiração extracorpórea de uso hospitalar [15].…”

Section: Introductionunclassified