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Poliuretano “bio” a partir de una nueva química basada en aceites vegetales

Investigadores de la Washington State University han desarrollado una nueva forma de fabricar poliuretano en todo tipo de aplicaciones, a partir de aceites vegetales.

Los investigadores, dirigidos por Michael Kessler, profesor en la Escuela de WSU de Ingeniería Mecánica y de Materiales, han publicado un artículo sobre el trabajo en la revista ACS Applied Materials & Interfaces.

WSU
Michael Kessler, left, a professor in the Washington State University School of Mechanical and Materials Engineering, has developed polyurethane based on plant oils. He is seen here with Tom Garrison, a WSU clinical assistant professor. Credit: Washington State University

El poliuretano es extremadamente resistente a la corrosión y al desgaste, no obstante a los investigadores les gustaría disponer de una alternativa más respetuosa con el medio ambiente, que el producto actual a base de petróleo.

Cerca de 14 millones de toneladas de poliuretano se produjeron en 2010, y se espera que la producción aumente en casi un 30% para el año 2016.

Si bien ya existen algunos poliuretanos elaborados a partir de materiales vegetales, el grupo de investigación de Kessler desarrolló un nuevo método que utiliza aceites vegetales para crear materiales con una amplia variedad de flexibilidad, rigidez y formas.

Los aceites vegetales son de bajo costo, de fácil acceso, renovables y pueden ser genéticamente modificados.

En el estudio, los investigadores hicieron uso de poliuretano procedente de aceites de oliva, canola, semilla de uva, semillas de lino y aceite de ricino.

Para hacer poliuretano, los fabricantes combinan dos tipos de compuestos químicos en una reacción. Uno de los productos químicos es un poliol, que es un compuesto con múltiples grupos funcionales hidroxilo que están disponibles para la reacción.
Algunos aceites, como el aceite de linaza, tienen cinco o seis sitios reactivos, lo que hace más rígido el material. Otros, tales como aceite de oliva, tienen un menor número de sitios reactivos, haciendo el material más flexible.

 

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“¿Qué hay de nuevo en la manera en que hacemos los polioles”, dijo Kessler, quien comparó el proceso químico con  la construcción con Legos. “Es el mismo concepto con estos grupos químicos. Hacen clic, se unen y forman un enlace químico. La novedad de este trabajo en particular es que estos poliuretanos están utilizando una nueva química hecha por una combinación de ácido graso de aceite de ricino y otros aceites vegetales modificados”.

Kessler, director del Centro de bioplásticos y Biocomposites, espera que el método sea atractivo para la industria. El Centro, una colaboración entre la WSU y la Universidad Estatal de Iowa, es el primer centro de investigación cooperativa de la industria y la universidad dedicada a la elaboración de plásticos de base biológica.

Se puso en marcha a principios de este año con una beca de la National Science Foundation y reúne a socios para llevar a cabo la investigación, que es particularmente relevante para la industria, con un alto potencial de comercialización. Un total de 24 empresas son miembros del Centro.

Fuente: Universidad Estatal de Washington

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