Poliuretanos elastoméricos obtenidos a partir de aceite de ricino y almidón de yuca original y modificado con anhídrido propiónico: síntesis, propiedades fisicoquímicas y fisicomecánicas

Abstract

Recebido em 28/5/09; aceito em 9/11/09; publicado na web em 23/3/10 POLYURETHANE ELASTOMERS FROM CASTOR OIL AND CHEMICALLY MODIFIED YUCCA STARCH: SYNTHESIS AND PHYSICAL-CHEMICAL, PHYSICAL-MECHANICAL AND THERMICAL PROPERTIES. Chemical modification of cassava starch was conducted through an acylation reaction by using pyridine and propionic anhydride to replace the functional groups of starch. Polyurethane elastomers were prepared using suspensions of the mixture obtained from castor oil and yucca starch that was modified by a propionic anhydride reaction. The suspensions were characterized by means of tests based on The Fourier Transform Infrared Spectroscopy and the Hydroxyl Index. The castor oil-AMP suspensions were used for the PU synthesis. The PUs were characterized by their physical-mechanical properties like tension-deformation and Shore A. hardness, thermal gravimetric analysis and swelling test. The density cross-linking of from swelling tests was determined by applying the Flory-Rehner equation.Keywords: polyurethane elastomers; cassava starch; acylation. INTRODUCCIÓNLa síntesis de elastómeros de poliuretano (PU) y el estudio de sus propiedades ha recibido notable atención. Recientes desarrollos de mezclas de polímeros con almidón modificado y sin modificar muestran que las propiedades de los PUs cambian debido a la incorporación de esta molécula en la matriz de PU.1 Desai y colaboradores utilizaron el almidón como agente entrecruzante en elastómeros de PU.2 El principal problema que hallaron al adicionar almidón al PU fue el carácter hidrofílico de la molécula en contraste con el carácter hidrofóbico de la estructura de PU. Este contraste produce una baja adhesión interfacial entre los gránulos de almidón y la matriz de PU. Santayanon y Wootthikanokkhan incorporaron almidón de yuca modificado por reacción de acilación con anhídrido propiónico a un sistema de PU previamente sintetizado.3 Este estudio reveló que la molécula de almidón modificado tuvo mayor afinidad con la estructura de PU de carácter hidrofóbico, debido a que al modificar el almidón los grupos hidroxilo de carácter hidrofílico presentes cambiaron a grupos éster de carácter hidrofóbico.Trabajos previos realizados en el grupo de investigación utilizando almidón de yuca sin modificar en sistemas de poliuretano obtenidos a partir del aceite de ricino original y modificado por transesterificación, revelaron que el esfuerzo máximo y la elongación de ruptura aumentan. Este efecto se debe primordialmente a que el almidón actuó como relleno reforzante del material. Es decir, la densidad de entrecruzamiento no varía, por que el almidón refuerza la red pero no hace parte de ella. [4][5][6] En este trabajo se modificó el almidón de yuca por medio de una reacción de acilación, usando como reactivo anhídrido propiónico y piridina como catalizador. Las variables del diseño fueron la temperatura de preactivación, el tiempo de preactivación y la temperatura de acilación. El proceso se llevó a cabo usando un diseño de experimentos factorial 2 3 . El objet...

Candidate Polyurethanes Based on Castor Oil (Ricinus communis), with Polycaprolactone Diol and Chitosan Additions, for Use in Biomedical Applications

“…The PUs were synthesized by the pre-polymer method. The polyol was brought to 60 °C, and the diisocyanate was added the reactor at a constant NCO:OH ratio (1:1) [74], and maintained at 300 rpm for 5 min. Them the PCL (15% w / w of oil polyol weight) and Ch (3% w / w of oil polyol weight) were then added and maintained at 300 rpm for 5 min additional.…”