Préparation et propriétés d’élastomères polyuréthanes biosourcés à base d’huile végétale avec catalyse interne bore/azote

Xiao-hui Huang ,  

Yan-lin Li ,  

Tian-jun Zhou ,  

Jing Liu ,  

Hang Zhou ,  

Yi Tan ,  

Cheng-guo Liu ,  

摘要

Face à l’épuisement actuel des ressources pétrolières, à l’effet de serre et à la pollution environnementale, le développement complet et la valorisation des matériaux biosourcés s’accordent avec les concepts actuels d’économie bio et circulaire. Parallèlement, compte tenu de la difficulté à concilier haute performance et recyclabilité des matériaux en polyuréthane, le développement de polyuréthanes performants et réutilisables en utilisant des polyols biosourcés attire une grande attention. Dans ce travail, l’huile de palme (PO) a été utilisée comme matière première pour préparer par réaction d’ammonolyse de l’acétamide diéthanol palmiste (POEA), utilisé comme polyol biosourcé, qui a réagi avec du poly(tétra-méthylène)glycol (PTMEG-1000), de l’isophrorone diisocyanate (IPDI) et de l’acide borique (BA) pour obtenir une série d’élastomères polyuréthanes à base d’huile de palme (POPU-BAs) avec des liaisons covalentes dynamiques intracatalysées au bore/azote (B/N). Les résultats ont montré que ce matériau présente non seulement d’excellentes performances mécaniques et une bonne stabilité thermique, avec des températures initiales de décomposition thermique supérieures à 200 ℃, mais aussi une bonne capacité d’auto-réparation et de retraitement. En particulier, le POPU-BA2 (élastomère polyuréthane à base d’huile de palme avec un rapport molaire POEA/PTMEG-1000 de 3:1) peut réparer complètement une rayure après un traitement de 2 h à 120 ℃, sa résistance à la traction et son allongement à la rupture après un cycle de recyclage atteignent respectivement 19,5 MPa et 299,1 %, avec des efficacités de récupération de 91,5 % et 100,9 %. Par ailleurs, le polymère contient de nombreux groupes polaires, assurant une bonne adhérence à divers substrats sous l'eau. Cet élastomère polyuréthane multifonctionnel biosourcé, associant source bio, haute résistance mécanique, auto-réparation et recyclabilité, propose une stratégie technique viable pour la conception et la synthèse de polyuréthanes à base d’huiles végétales.

关键词

Huile de palme;Élastomère polyuréthane;Auto-réparation;Recyclabilité

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