El poliuretano se usa ampliamente en la vida diaria, por lo que es ecológico.

9 de agosto de 2023

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por DGIST (Instituto Daegu Gyeongbuk de Ciencia y Tecnología)

El investigador principal Lim Sang-gyu, que dirige un equipo de investigadores del Departamento de Investigación de Convergencia Energética de la DGIST, logró un hito notable con el desarrollo de un poliuretano termoplástico ecológico que cuenta con un asombroso contenido de biocarbono del 97 %.

Esta innovadora tecnología, creada en colaboración con Jung Jae-hoon del Equipo de Desarrollo de Nuevos Productos y Jeon Cho-hyun del Equipo de Planificación de Nuevos Negocios del Instituto de Desarrollo Textil de Corea (KTDI), tiene una inmensa importancia ya que presenta una alternativa sostenible a las convencionales. Poliuretanos termoplásticos a base de petróleo.

El poliuretano termoplástico es un material notable conocido por sus excelentes propiedades mecánicas, que incluyen resistencia a la abrasión, resiliencia, resistencia a la tracción y resistencia al desgarro. Su versatilidad lo hace ampliamente utilizado en diversas aplicaciones industriales y de la vida, como láminas industriales, películas protectoras de pantalla, estuches, calzado, cuero artificial y materiales para prendas de vestir.

Actualmente, la mayoría de los poliuretanos termoplásticos se sintetizan utilizando polioles, isocianatos y dioles derivados del petróleo. A pesar de sus propiedades excepcionales, la extracción, fabricación, uso y eliminación de materias primas derivadas del petróleo contribuyen a la contaminación ambiental. Esto ha estimulado los esfuerzos mundiales para explorar alternativas ecológicas basadas en materiales de biomasa. Sin embargo, el desarrollo de productos a base de biomasa que puedan igualar las propiedades de los poliuretanos termoplásticos convencionales presenta desafíos importantes.

En una notable colaboración con KTDI, el equipo de investigación de Lim logró un avance significativo al desarrollar un poliuretano termoplástico ecológico. Para sintetizar este material respetuoso con el medio ambiente, utilizaron polioles de poliéster y butanodioles a base de biomasa, alejándose de los materiales tradicionales a base de petróleo.

El poliuretano termoplástico a base de biomasa resultante exhibe propiedades excepcionales, incluido un notable contenido de biocarbono de hasta el 97 %, un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 120.000 g/mol, una resistencia a la tracción de 20 MPa y un impresionante alargamiento a la tracción del 587,2 %.

Sorprendentemente, estas propiedades son comparables a las de los poliuretanos termoplásticos a base de petróleo existentes, lo que convierte al material desarrollado en un candidato versátil para una amplia gama de aplicaciones tanto en la vida diaria como en diversas industrias. Se espera que el poliuretano termoplástico ecológico encuentre uso en diversos campos, como láminas industriales, películas protectoras de pantalla, estuches, calzado, cuero artificial y materiales para prendas de vestir.

El investigador Lim destacó que "para diferenciar su investigación de los estudios existentes sobre poliuretanos termoplásticos ecológicos, evaluaron minuciosamente las propiedades químicas, térmicas y mecánicas de los isocianatos alifáticos a base de biomasa, variando su proporción de contenido. Estas propiedades luego se compararon con las de poliuretanos termoplásticos a base de petróleo."

Con optimismo, expresó sus esperanzas en la comercialización y el uso generalizado de los poliuretanos termoplásticos a base de biomasa desarrollados a través de su investigación, particularmente en diversos campos de materiales de fibra de alta funcionalidad.

El estudio se publica en el Journal of Applied Polymer Science.

Más información: Jiyeon Oh et al, Síntesis y caracterización de poliuretano termoplástico mejorado con contenido de carbono biológico con diisocianato bioalifático y petroaromático, Journal of Applied Polymer Science (2023). DOI: 10.1002/aplicación.54088

Información de la revista:Revista de ciencia aplicada de polímeros

Proporcionado por DGIST (Instituto Daegu Gyeongbuk de Ciencia y Tecnología)