Neste trabalho, foi estudada uma rota alternativa para síntese de poliuretanos sem a utilização de isocianatos (NIPU) por um processo de fabricação seguro e utilizando CO2 como insumo. A produção destes poliuretanos \"verdes\" ocorreu através da reação entre ciclocarbonatos e diaminas. A caracterização da estrutura química e a análise dos produtos da reação de formação dos poliuretanos foi possível com a utilização de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN). Foram sintetizados também os ciclocarbonatos pela reação de cicloadição de CO2 ao grupo oxirano de uma resina epóxi e o co-catalisador (resinato de zinco) utilizado na obtenção dos carbonatos cíclicos. Para otimização da formação dos ciclocarbonatos desenvolveu-se um reator de síntese, o qual permitiu a análise do rendimento da reação em função dos parâmetros de síntese controlados: pressão de CO2, temperatura do meio reacional, tempo de síntese, gaseificação da resina epóxi com CO2 (por agitação mecânica ou sistema de refluxo de CO2) e fonte de aquecimento (convencional ou utilizando radiação de microondas). A estrutura química do carbonato obtido, o rendimento e os possíveis subprodutos da reação de cicloadição também foram analisados por FTIR e RMN. / Seeking to optimize the formation of ciclocarbonates, it was developed a reactor in a closed system (no atmospheric emissions of CO2) in which the parameters of synthesis could be controlled: CO2 pressure, temperature of the reaction medium, distribution and concentration of CO2 gas bubbles in epoxy resin. The development of the ciclocarbonate synthesis\'s reactor included new systems to improve the gas-liquid contact between the reactants (aerator and CO2 reflux system) and also a heating system using microwave radiation. It were synthesized in this research, the co-catalyst (zinc resinate), the ciclocarbonate under different conditions of: pressure, temperature, synthesis time, heating source, aeration and catalyst, and \"green\" polyurethanes by an alternative route instead of the use of isocyanates, which have potential in specific applications (control of properties through chemical structure of the polymer). The result of the carbonates formation reaction was analyzed by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and nuclear magnetic resonance (RMN) to obtain the carbonates\'s chemical structure\'s, yield and the reaction\'s by-products. Non-isocyanate polyurethanes (NIPU) were obtained from a manufacturing process and secure using CO2 as an input. The characterization of the chemical structure and the yield and by-product\'s analysis of the polyurethanes formation reaction also happened by FTIR and RMN.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-24032011-090501 |
| Date | 22 November 2010 |
| Creators | Nogueira, Rodrigo Bíscaro |
| Contributors | Tremiliosi Filho, Germano |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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