Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282011005000027
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Síntesis de Poli Ácido Láctico y Poli Ricinoleato Empleando Calentamiento por Microondas y su Utilización en la Producción de Termoplasticos de Poliuretano

Synthesis of Poly Lactic Acid and Poly Ricinoleate Using Microwave Heating and Their Use in the Production of Polyurethane Thermoplastic

Mazo, Paula; Rios, Luis A.; Restrepo, Gloria

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Resumen

En este trabajo se realiza la síntesis de poliuretano termoplástico (TPU) utilizando oligómeros sintetizados a partir de ácido DL Láctico y ácido ricinoléico. Estos polioles fueron obtenidos desde fuentes renovables, mediante la policondensación de los monómeros sin catalizador. Se evalúo el efecto de las microondas en las reacciones, donde se encuentraron efectos no térmicos que disminuyen la energía de activación y aumentan la constante de velocidad, en una cinética de tercer orden; el seguimiento y la caracterización de los productos intermedios se realiza mediante la cuantificación de valor ácido por titulación (ASTM D4662 – 03) y número de hidroxilos (ASTM D4274 – 05). Los termoplásticos obtenidos se caracterizan mediante las siguientes pruebas: resistencia tensil y % elongación (ASTM D882-97), análisis de calorimetría diferencial de barrido (DSC), espectroscopía infrarroja (IR) y microscopía de fuerza atómica (AFM). Los TPU se obtuvieron con un porcentaje de segmentos suaves del 50%, todos presentan morfología segmentada y segregación de fases. Las formulaciones con poli(DL ácido Láctico) y Difenilmetanodiisocianato (MDI) presentan la mayor rigidez y temperatura de transición vítrea (Tg).

Palabras clave

Poliuretano termoplástico, poli(DL ácido Láctico), poliricinoleato

Abstract

In this paper we report on the synthesis of thermoplastic polyurethane (TPU) using oligomers synthesized from DL Lactic acid and ricinoleic acid. These polyols were obtained from renewable sources by polycondensation of monomers without catalysts. The effect of microwaves on the reactions was evaluated, where non-thermal effects were found to lower the activation energy and increase the rate constant in a third-order kinetics. The monitoring and characterization of intermediate products was done by quantification of acid value by titration (ASTM D4662 - 03) and hydroxyl number (ASTM D4274 - 05). Thermoplastics obtained are characterized by the following tests: tensile strength and elongation percentage (ASTM D882-97), analysis of differential scanning calorimetry (DSC), infrared spectroscopy (IR) and atomic force microscopy (AFM). TPU was obtained with a percentage of 50% soft segments, all have segmented morphology and segregation of phases. The formulations with poly(DL lactic acid) and Methylene diphenyl diisocyanate (MDI) have the highest stiffness and glass transition temperature (Tg).

Keywords

Thermoplastic polyurethane, poly(DL lactic acid), polyricinoleate

References

1. Wool, R. P. “Bio-based polymers and composites”, Elsevier Academic Press, United States of America (2005).

2. Mazo, P.; Franco, A.; Rios, L. & Restrepo, G. - Scientia et Technica., 13, p.607 (2007).

3. Mazo, P.; Estenoz, D. & Rios, L. - Polímeros, 19, p.149 (2009).

4. Mazo, P.; López, L.; Restrepo, D. & Rios, L. - Polímeros, 20, p.134 (2010).

5. Xu, Y.; Petrovic, Z.; Das, S. & Wilkes, G. L. - Polymer, 49, p.4248 (2008).

6. Randall, D. & Lee, S.“The polyurethane book”, John-Wiley, The United Kingdom (2002).

7. Pacheco, M. F.; Fiorio, R.; Zattera, A. J.; Zeni, M. & Crespo, J. S. - Polímeros, 17, p.234 (2007).

8. Richard, T. “Process for the direct manufacture of polyglycerol polyricinoleate”. US Patent 2008/0233059 A1 (2008).

9. Bódalo, A.; Bastida, J.; Máximo, M. F.; Montiel, M. C.; Gómez, M. & Ortega, S. - Biochem. Eng. J., 46, p.217 (2009).

10. Shikanov, A.; Ezra, A. & Domb, A. J. - J. Control. Release., 105, p.52 (2005).

11. Olson, D. A. & Sheares, V. V. – Macromolecules, 39, p.2808 (2006).

12. Zeng, J. B.; Li, Y. D.; Li, W. D.; Yang, K. K.; Wang, X. L. & Wang, Y. Z. - Ind. Eng. Chem. Res., 48, p.1706 (2009).

13. Stolt, M.; Hiltunen, K. & Sodergard, A. - Biomacromolecules, 2, p.1243 (2001).

14. Loupy, A. “Microwaves in organic synthesis”. Wiley, Netherlands (2002).

15. Kappe, O. - Angew Chem. Int. Ed., 43, p.6250 (2004).

16. Lidström, P.; Tierney, J.; Wathey, B. & Westman, J. - Tetrahedron., 57, p.9225 (2001).

17. Wiesbrock, F.; Hoogenboom, R. & Schubert, U. S. - Macromol. Rapid Commun., 25, p.1739 (2004).

18. Rao, S. & Rao, R. M. V. G. K. – Polym. Test., 27, p.645 (2008).

19. Imai, Y.; Nemoto, H.; Watanabe, S. & Kakimoto, M. - Polym. J., 28, p.256 (1996).

20. Iwamura, T.; Ashizawa, K. & Sakaguchi, M. - Macromolecules, 42, p.5001 (2009).

21. Costa, C.; Santos, A. F.; Fortuny, M.; Araújo, P. H. H. & Sayer, C. - Mater. Sci. Eng. C., 29, p.415 (2009).

22. Liao, L.; Zhang, C. & Gong, S. - React. Funct. Polym., 68, p.751 (2008).
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