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Desenvolvimento de poliuretanos de base reciclada

Authors: Carvalho, Teresa Ferreira;

Desenvolvimento de poliuretanos de base reciclada

Abstract

O mercado dos materiais poliméricos tem vindo a crescer no que se refere à procura de novas funcionalidades e propriedades destes materiais. Adicionalmente, a crescente consciencialização ambiental reforça a necessidade de reciclar materiais para o desenvolvimento de outros novos. Com este projeto pretendeu-se desenvolver novos materiais poliméricos derivados do poliuretano (PU), tendo como base um produto obtido pela reciclagem química do poli(tereftalato de etileno) (PET), que acarreta graves problemas na gestão de resíduos mundialmente. Deste modo, este trabalho consistiu em duas etapas distintas. Na primeira etapa, efetuou-se a reciclagem química de PET através da aminólise, para obtenção do monómero bis(2-hidroxi etileno)tereftalamida (BHETA) que, por sua vez, foi o ponto de partida para a segunda etapa do trabalho – a síntese de polímeros de base PU, tendo-se obtido um rendimento de reação de 82%. Ainda nesta etapa, procedeuse a caracterização do BHETA, que envolveu análises pela espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), calorimetria diferencial de varrimento (DSC) e análise termogravimetrica (TGA), tendo-se determinado a temperatura à qual o BHETA degrada, (288 ± 3) °C; a temperatura de fusão de (204 ± 1) °C; e, ainda, a temperatura de transição vítrea de (70 ± 1) °C. Para a síntese de polímeros de base PU, procedeu-se a três sínteses com razões molares NCO/OH distintas, 1:1, 3:1 e 4:1. Após a caracterização dos produtos de reação, selecionou-se a síntese que apresentou visivelmente o aspeto pretendido, isto é, uma dispersão homogénea para aplicação em filmes e revestimentos, tendo sido a síntese com a razão molar NCO/OH de 1:1. O produto obtido apresentou uma temperatura de degradação de (270 ± 4) °C; temperatura de transição vítrea, fusão e cristalização de (34 ± 2) °C, (142 ± 0) °C, (107 ± 0) °C, respetivamente. Procedeu-se a cinco reações adicionais de síntese com a mesma razão molar NCO/OH por forma a optimizar as condições do processo, tais como, temperatura, tempo de reação e atmosfera do meio reacional, e processo de emulsão e presença de um isocianato diferente. Por último, realizou-se uma análise comparativa dos produtos das cinco sínteses relativamente ao produto da síntese 1. O aumento da temperatura de reação na síntese de polímero de base PU permitiu obter o melhor PU aplicado em filme - transparente e homogéneo.

Country
Portugal
Related Organizations
Keywords

BHETA, Polyurethane, Chemical recycling, Polymeric synthesis, Eco-sustainability, Reciclagem química, Poliuretano, Eco-sustentabilidade, Síntese polimérica

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