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Jul 21, 2023

Desenvolvendo espumas de poliuretano mais sustentáveis ​​e recicláveis

29 de novembro de 2022 pela Universidade de Liège Uma equipe de pesquisadores do Centro de Educação e Pesquisa em Macromoléculas (CERM) da Universidade de Liège (Bélgica) desenvolveu um inovador

29 de novembro de 2022

pela Universidade de Liège

Uma equipe de pesquisadores do Centro de Educação e Pesquisa em Macromoléculas (CERM) da Universidade de Liège (Bélgica) desenvolveu um processo inovador que repensa a fabricação de espumas de poliuretano (PU) sem o uso de isocianatos – agentes altamente tóxicos – enquanto sendo reciclável. Este estudo foi publicado na revista Angewandte Chemie International Edition.

As espumas de poliuretano (PU) são produtos indispensáveis ​​no nosso dia a dia e estão disponíveis em materiais rígidos e flexíveis. Durante décadas, as espumas rígidas de PU desempenharam um papel importante na poupança de energia quando utilizadas como os painéis isolantes mais eficientes no setor da construção (por exemplo, isolamento de pisos, paredes e telhados em edifícios) ou em utensílios domésticos, como frigoríficos (paredes e portas). . As espumas flexíveis de PU são utilizadas como materiais de conforto, por exemplo, colchões, sofás, poltronas, assentos de automóveis, etc., mas também são utilizadas para isolamento acústico e proteção contra choques.

Embora baratos, estes materiais são preparados a partir de compostos tóxicos e são difíceis de reciclar. “As espumas de PU são preparadas a partir de isocianatos, que são substâncias químicas altamente reativas e tóxicas”, explica Christophe Detrembleur, Diretor de Pesquisa do FNRS no Centro de Educação e Pesquisa em Macromoléculas (CERM) da unidade de pesquisa CESAM da Universidade de Liège.

Substituir esta antiga química por outra mais amiga do ambiente e da saúde, ao mesmo tempo que se valoriza um resíduo emblemático (CO2) como matéria-prima, tornou-se uma prioridade para a produção de materiais celulares mais ecológicos e recicláveis.

Enfrentando também mudanças regulatórias que restringem o uso de isocianatos, a fabricação de espumas de PU precisa mudar. Pesquisadores da Universidade de Liège desenvolveram um novo processo, potencialmente compatível com as infraestruturas industriais de formação de espuma existentes, para preparar espumas de poliuretano recicláveis ​​e isentas de isocianato (NIPU) usando água para gerar o agente de expansão.

“Conseguimos”, diz Maxime Bourguignon, pesquisador do laboratório e primeiro autor do artigo, “em imitar a tecnologia de formação de espuma dos poliuretanos convencionais, substituindo os isocianatos tóxicos por compostos de carbonato cíclicos facilmente acessíveis. para converter parte dos carbonatos cíclicos em um gás (CO2) que sopra a matriz, enquanto a outra parte reage simultaneamente com aminas para curar a espuma. O resultado é um material sólido com baixa densidade e poros regulares. Nossos carbonatos cíclicos são facilmente obtidos pela transformação química do CO2 e assim cumprem uma dupla função, gerando o agente de expansão e formando a matriz polimérica, o poliuretano."

A simplicidade, modularidade e facilidade de implementação da tecnologia combinada com o uso de produtos iniciais de baixo custo e mais amplamente disponíveis é um novo impulso para a próxima geração de espumas de PU mais sustentáveis. Espera-se que a produção responda, em última análise, às alterações legislativas impostas ao sector químico, mas também às necessidades sociais e aos requisitos de sustentabilidade de importância crucial para muitos sectores.

Mais Informações: Maxime Bourguignon et al, Espumas de poliuretano não isocianato auto-induzidas por água, Angewandte Chemie International Edition (2022). DOI: 10.1002/anie.202213422

Informações do diário:Edição Internacional de Química Aplicada

Fornecido pela Universidade de Liège