Sociedade Brasileira de Química (SBQ)
32a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
Estudo de uma Rota Alternativa para a Síntese de Poliuretanos com Propriedades Específicas com Simultânea Fixação de CO
2Rodrigo B. Nogueira (PG)*1; Marsele M. Isidoro (PG)2; Ubirajara P. Rodrigues Filho (PQ)1; Germano Tremiliosi Filho (PQ)1
*rodrigobiscaro@gmail.com
Universidade de São Paulo – Instituto de Química de São Carlos1
Universidade Federal de São Carlos – Departamento de Química – Laboratório de Produtos Naturais2
Palavras Chave: Poliuretano sem Isocianato (NIPU), Ciclocarbonato, Fixação de CO2.
Introdução
A descontrolada emissão de CO2 na atmosfera (24 bilhões de toneladas anuais1) contribui cada vez mais para o aumento do efeito estufa, o que promove uma busca por alternativas para diminuir esta poluição atmosférica.
Uma possibilidade para reduzir a liberação de CO2 sem, contudo, reduzir sua produção é a utilização deste gás como insumo, por exemplo, como matéria prima para a produção de polímeros.
Desta forma, buscou-se neste trabalho a fixação de CO2 em um material polimérico através de uma rota alternativa para a síntese de poliuretanos.
O polímero resultante deste processo possui um maior valor agregado: maior estabilidade hidrolítica, maior resistência química, baixa permeabilidade, maior resistência à degradação, processo de fabricação seguro (não utilização de fosgênio), produto livre de isocianatos e livre de poros2 - 5.
Resultados e Discussão
Após o desenvolvimento de um reator para a síntese de ciclocarbonatos e simultânea fixação de CO2 os poliuretanos sem o uso de isocianato (NIPU) puderam ser obtidos.
Figura 1: Etapas da síntese de NIPU. Reagentes:
Resina epóxi, CO2 e diamina. Produto: NIPU2 - 4.
A Figura 1 mostra de maneira simplificada o processo de obtenção de NIPU. Reagiu-se CO2 com
resinas epóxi formando diciclocarbonatos e posteriormente reagiram-se estes com aminas polifuncionais formando o NIPU com propriedades específicas.
Conclusões
Foi obtido um alto rendimento (acima de 90%) para a formação de ciclocarbonatos (reação entre as resinas epóxi e CO2). O rendimento foi caracterizado por Fourier Transform Infrared Spectroscopy.
A síntese de ciclocarbonatos foi dependente da temperatura, pressão de CO2, catalisadores e co- catalisadores utilizados, do contato líquido-gás entre os reagentes (distribuição de tamanho e número de bolhas) entre outros.
A polimerização do ciclocarbonato para a formação de NIPU foi dependente da reatividade das diaminas utilizadas, ocorrendo desde a formação rápida do polímero até a ausência de reação.
As propriedades inovadoras obtidas no NIPU puderam ser controladas de acordo com os reagentes utilizados, o que permite a síntese de polímeros específicos para cada tipo de aplicação.
Foram sintetizados polímeros desde vítreos e frágeis até termoplásticos borrachosos.
Agradecimentos
CAPES, CNPq e FAPESP.
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1 KIM, H. S.; KIM, J. J.; KIM, H.; JANG, H. G.; Journal of Catalysis, 220 (2003) 44-46.
2 FIGOVSKY O. L., SHAPOVALOV L., AXENOV O., Surface coating international part B: coating transactions. 87 B2 (2004) 71- 148.
3 SHAPOVALOV L., FIGOVSKY O. L., Journal “scientific israel – technological advantages”. Vol. 6, Issues 3-4 (2004) 45-52.
4 FIGOVSKY O., SHAPOVALOV L., KARCHEVSKY V., IOELOVICH M., HAIT journal of science and engineering A. Vol. 2, Issue 1 (2005) 2-10.
5 FIGOVSKY, O. L.; SHAPOVALOV, L. D.; Encyclopedia of Surface
& Colloid Chemistry (2005).
