Kinetic Features of Isophorone Diisocyanate and Oligoesterdiols Reaction under Waterborne Polyurethane Synthesis Conditions and the Preparation of the Polymer Dispersions

Karpov, Sergei V.; Dzhalmukhanova, A. S.; Chernyayev, Dmitry A.; Лодыгина, В. П.; Комратова, В. В.; Бадамшина, Э. Р.

doi:10.4028/www.scientific.net/kem.869.508

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“…En cuanto a la termogravimetría, en la Figura 5.16 se muestran las curvas de cantidad residual y pérdida diferencial de masa obtenidas para los sistemas estudiados por calorimetría diferencial, mientras que los resultados más relevantes se resumen en la Tabla 5.6. Es importante destacar que para determinar la temperatura de inicio de descomposición se tomó a la pérdida del 5% de la masa como indicador del comienzo de la degradación, tal como se propone en la bibliografía consultada (112)(113)(114).…”

Section: V32 Propiedades Térmicasunclassified

Síntesis y caracterización de sistemas poliméricos compuestos a base de poliuretanos empleando recursos naturales y nanopartículas

Herran

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En este trabajo de tesis se llevó a cabo la síntesis de polioles a partir de aceite de soja y su empleo en la fabricación de nuevas matrices poliuretánicas biobasadas, puras y compuestas, tanto con otro polímero como con nanopartículas naturales. Desde una perspectiva ecoamigable, se propuso maximizar el uso de biopolioles para la preparación de los materiales, reemplazando a los precursores tradicionales obtenidos de la industria petrolera. Como material biobasado se utilizó aceite de soja epoxidado, un derivado del aceite de soja producido en nuestro país, que se emplea como plastificante y estabilizante en la industria del plástico. La síntesis de biopolioles se llevó a cabo mediante la reacción de apertura de anillos oxirano presentes en el aceite de soja epoxidado con ácido láctico, otro precursor biobasado. Se estudió el efecto de las condiciones de reacción en algunas características importantes de los polioles, como la funcionalidad, la viscosidad y el contenido de oligómeros. En cuanto a las matrices poliméricas, en primera instancia, se sintetizaron espumas rígidas que podrían emplearse para las industrias de la construcción y automotriz. El método utilizado fue el de inyección única, y se emplearon exclusivamente biopolioles derivados del aceite de soja epoxidado. Se estudió el efecto de la variación de la funcionalidad de los biopolioles y de otros parámetros de reacción en las propiedades térmicas y mecánicas de las espumas. Por otro lado, se sintetizaron látex poliuretánicos, también conocidos como dispersiones acuosas de poli(uretano-urea), con vistas a su aplicación como recubrimientos protectores. Se emplearon como precursores un biopoliol y ɛ- policaprolactona, y posteriormente se incorporaron nanopartículas de celulosa cristalina por dos vías (in-situ y ex-situ). Con cada uno de los sistemas sintetizados se prepararon películas por el método casting, y se estudió el efecto de la proporción de biopoliol y de la incorporación del nanorrefuerzo. Por último, a fin de producir matrices novedosas a partir de un látex biobasado, se estudió la fabricación de fibras mediante electrohilado. Para ello se incorporó polióxido de etileno a la dispersión y se produjeron fibras compuestas, las cuales fueron sometidas a un proceso de eliminación del polióxido de etileno para la obtención de la matriz poliuretánica pura, estudiándose en detalle su rol en el proceso de electrohilado y las condiciones necesarias para su remoción exhaustiva.

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Section: V32 Propiedades Térmicasunclassified

Síntesis y caracterización de sistemas poliméricos compuestos a base de poliuretanos empleando recursos naturales y nanopartículas

Herran

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Synthesis and characterization of bio‐based poly(urethane‐urea) nanocomposite coatings employing cellulose nanocrystals incorporated by two different routes

Herran,

Molinari,

Cimas

et al. 2024

Polymer Composites

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During the last decades, the interest in the development of materials fully or partially biobased has increased. Polyurethanes are extensively used in a wide range of industries because of their versatility. The present work explores the synthesis of partially biobased poly(urethane‐urea) (PUU) composites employing soy‐based polyol (SPO) and cellulose nanocrystals (CNC). The latter were incorporated during the synthesis (in‐situ) or after the synthesis (ex‐situ). The possibility of a technological application as coatings was investigated for the designed materials. Polycaprolactone diol was used as a soft segment due to high functionality of the soy‐based polyol. The physicochemical, thermal and mechanical properties of the prepared matrices were analyzed. Poly(urethane‐urea)s containing up to 20% by weight of biobased polyol showed coating application potentiality. Compared to a polycaprolactone‐based polyurethane, the utilization of the bioprecursor enhanced light absorption in the UV–Vis region. In addition, partially biobased systems showed better mechanical resistance (Young's modulus increased up to 6 times) and hydrophobicity (sweeling decreased from 60 to 8 per cent by weight). Incorporation of cellulose nanocrystals affected primarily the physicochemical and rheological properties of dispersions. Regarding coating properties, nanocrystals utilization complemented the soy‐based polyol improving the performance of the films. Furthermore, the incorporation route affected the dispersions and films properties.Highlights SPO was incorporated up to 20 per cent by weight in PUU composites. Higher SPO contents improved UV–Vis absorption and tensile strength of films. Films were less hydrophilic as more SPO was incorporated. The CNC‐reinforcement was complementary to the utilization of the SPO. CNC incorporation route affects properties and performance of the coatings.

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