Preparación y propiedades de elastómeros de poliuretano de base vegetal con catálisis interna boro/nitrógeno

Xiao-hui Huang ,  

Yan-lin Li ,  

Tian-jun Zhou ,  

Jing Liu ,  

Hang Zhou ,  

Yi Tan ,  

Cheng-guo Liu ,  

摘要

Ante el agotamiento actual de los recursos petrolíferos, el efecto invernadero y los problemas de contaminación ambiental, el desarrollo pleno y la valorización de materiales bio-basados se alinean con los conceptos actuales de economía bio y economía circular. Al mismo tiempo, dada la dificultad para combinar el alto rendimiento y la reciclabilidad de los materiales de poliuretano, el desarrollo de poliuretanos de alto rendimiento y reutilizables mediante polioles bio-basados ha recibido mucha atención. En este trabajo, se utilizó aceite de palma (PO) como materia prima para preparar amidodiol de aceite de palma (POEA) mediante reacción de amoniolisis, y se usó como poliol bio-basado, que reaccionó con polieter de tetrahidrofurano (PTMEG-1000), diisocianato de isoforona (IPDI) y ácido bórico (BA), preparando con éxito una serie de elastómeros de poliuretano a base de aceite de palma (POPU-BAs) con enlaces covalentes dinámicos catalizados internamente por boro/nitrógeno (B/N). Los resultados mostraron que el material no solo exhibe excelentes propiedades mecánicas y estabilidad térmica, con temperaturas iniciales de descomposición térmica superiores a 200 ℃, sino también buena capacidad de autorreparación y reprocesabilidad. En particular, POPU-BA2 (elastómero de poliuretano a base de aceite de palma con una relación molar POEA/PTMEG-1000 de 3:1) puede reparar completamente rayones después de un tratamiento de 2 h a 120 ℃, con una resistencia a la tracción y un alargamiento a la rotura tras un ciclo de reciclaje que alcanzan 19.5 MPa y 299.1%, respectivamente, y eficiencias de reciclaje de 91.5% y 100.9%. Asimismo, el polímero contiene abundantes grupos polares, mostrando buen rendimiento adhesivo a diversas sustratos bajo el agua. Este elastómero de poliuretano multifuncional de base biológica, que combina origen biológico, alta resistencia mecánica, autorreparación y reciclabilidad, ofrece una estrategia técnica viable para el diseño y síntesis de poliuretanos basados en aceites vegetales.

关键词

Aceite de palma;Elastómero de poliuretano;Autorreparación;Reciclabilidad

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