Síntesis, caracterización y evaluación de las propiedades fisicoquímicas y mecánicas de poliuretanos libres de isocianatos derivados de ciclocarbonatos obtenidos a partir de aceite de girasol y de diferentes aminas

Abstract

RESUMEN : En el marco del presente trabajo de investigación, se llevaron a cabo tres síntesis de poliuretano libre de isocianatos utilizando precursores derivados del aceite de girasol (CSFO y PAPO) y dos diaminas alifáticas lineales: etilendiamina (EDA) y hexametilendiamina (HMDA). Se fabricaron películas de NIPU, las cuales fueron sometidas a una caracterización fisicoquímica, térmica y mecánica. Se enfocó el análisis en el efecto de las diferentes aminas en el comportamiento de los materiales obtenidos, centrándose especialmente en los procesos de síntesis. De esta manera, se buscó determinar las condiciones más adecuadas para la síntesis y el rendimiento de los polímeros obtenidos. Se investigó una ruta alternativa para mejorar la manejabilidad considerando el uso de metanol como solvente. Mediante la medición de los cambios en la temperatura de transición vítrea de las películas por calorimetría diferencial de barrido fue posible predecir el grado de entrecruzamiento. La degradación térmica de los polímeros se analizó mediante termogravimetría. Se examinaron los grupos funcionales y la estructura de cada material a través de espectroscopía infrarroja. Además, se identificaron propiedades mecánicas claves, tales como resistencia a la tracción, alargamiento a la rotura y módulo de Young. Se determinó cuál de las síntesis resulta más promisoria y exhibe las mejores propiedades, conforme a los parámetros estudiados.

ABSTRACT : In the framework of the present research work, three isocyanate-free polyurethane syntheses were carried out using precursors derived from sunflower oil (CSFO and PAPO) and two linear aliphatic diamines: ethylenediamine (EDA) and hexamethylenediamine (HMDA). NIPU films were fabricated and subjected to physicochemical, thermal and mechanical characterization. The analysis focused on the effect of the different amines on the behavior of the obtained materials, focusing especially on the synthesis processes. In this way, we sought to determine the most suitable conditions for the synthesis and the yield of the polymers obtained. An alternative route to improve the workability was investigated considering the use of methanol as solvent. By measuring changes in the glass transition temperature of the films by differential scanning calorimetry it was possible to predict the degree of crosslinking. Thermal degradation of the polymers was analyzed by thermogravimetry. The functional groups and structure of each material were examined by infrared spectroscopy. In addition, key mechanical properties such as tensile strength, elongation at break and Young's modulus were identified. It was determined which of the syntheses is the most promising and exhibits the best properties according to the parameters studied.