Preparação e propriedades de elastômeros de poliuretano à base de óleo vegetal com catálise interna boro/nitrogênio

Xiao-hui Huang ,  

Yan-lin Li ,  

Tian-jun Zhou ,  

Jing Liu ,  

Hang Zhou ,  

Yi Tan ,  

Cheng-guo Liu ,  

摘要

Diante do atual esgotamento dos recursos petrolíferos, efeito estufa e problemas ambientais, o desenvolvimento completo e a valorização dos materiais biobaseados estão alinhados com os conceitos atuais de bioeconomia e economia circular. Ao mesmo tempo, devido à dificuldade de conciliar alto desempenho e reciclabilidade dos materiais de poliuretano, o desenvolvimento de poliuretanos de alto desempenho e reutilizáveis com poliol biobaseado tem recebido grande atenção. Neste trabalho, o óleo de palma (PO) foi utilizado como matéria-prima para preparar o palmiste dietanolamida (POEA) por reação de amonólise, usado como poliol biobaseado, que reagiu com polieter de tetraidrofurano (PTMEG-1000), diisocianato de isoforona (IPDI) e ácido bórico (BA), preparando com sucesso uma série de elastômeros de poliuretano à base de óleo de palma (POPU-BAs) com ligações covalentes dinâmicas internamente catalisadas por boro/nitrogênio (B/N). Os resultados mostraram que o material não apresenta apenas excelentes propriedades mecânicas e estabilidade térmica, com temperaturas iniciais de decomposição térmica acima de 200 ℃, mas também boa capacidade de autorreparação e retrabalhabilidade. Em particular, o POPU-BA2 (elastômero de poliuretano à base de óleo de palma com uma proporção molar POEA/PTMEG-1000 de 3:1) pode reparar totalmente arranhões após um tratamento de 2 horas a 120 ℃, com resistência à tração e alongamento na ruptura após um ciclo de reciclagem atingindo 19,5 MPa e 299,1%, respectivamente, e eficiência de reciclagem de 91,5% e 100,9%. Ao mesmo tempo, o polímero contém grupos polares abundantes, apresentando bom desempenho adesivo em vários substratos sob a água. Este elastômero de poliuretano multifuncional biobaseado, que combina origem biológica, alta resistência mecânica, autorreparação e reciclabilidade, fornece uma estratégia técnica viável para o projeto e síntese de poliuretanos à base de óleos vegetais.

关键词

Óleo de palma;Elastômero de poliuretano;Autorreparação;Reciclabilidade

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