Síntese de carbonato de glicerila a partir do glicerol - perspectivas para aplicação na produção de poliuretano sem isocianato (NIPU)

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Garpeli, Suelen Martins [UNIFESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de São Paulo
• Palavras-chave em Português: Poliuretano verde; NIPU; Carbonato de glicerila; Síntese e caracterização; Revestimento de superfícies; Green polyurethane; Synthesis and caracterization; Glycerol carbonate; Coating for surfaces
• Link de acesso: https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/67415

O polímero poliuretano foi criado em 1937 por Otto Bayer e desde então tem sido usado para as mais diversas aplicações, no entanto cada vez mais se buscam alternativas de fontes renováveis. O poliuretano, como a maioria dos polímeros tem fonte petroquímica. Buscando uma opção de fontes renováveis, em 1971 foi desenvolvido o NIPU (Non-Isocyanate Polyurethane) ou poliuretano sem isocianato. Existem muitas formas de sintetizar o NIPU e a mais comum é por meio do carbonato de glicerila com uma amina primária. O carbonato de glicerila pode ter origem no glicerol que por sua vez pode ser o aproveitado do glicerol cru que hoje é resíduo da produção de biodiesel. O objetivo desta dissertação foi sintetizar carbonato de glicerila visando seu uso como matéria prima para a produção do NIPU e, mesmo não sintetizando o NIPU (dispersão base água), realizar uma análise previa de custos em comparação com o poliuretano tradicional. Para alcançar estes objetivos foi sintetizado carbonato de glicerila com glicerol, dimetil carbonato e utilizando-se silicato de sódio anidro como catalisador. A conversão do glicerol foi de 98% e o rendimento em carbonato de glicerila alcançou 92% (ambos em base molar). Caracterizou-se o catalisador por difração de raios X e fisissorção de N2. As amostras para acompanhamento da reação de transesterificação com o tempo foram determinadas 1H RMN. Para a análise prévia de custo, em escala de laboratório, foi considerado também uma síntese de um intermediário para ganho de massa molecular para o NIPU, para melhoria de propriedades mecânicas de modo a se aproximar do poliuretano tradicional, normalmente oriundo de um poliol e um isocianato. A análise prévia de custos mostrou que a rota para síntese de NIPU escolhida precisa ser aperfeiçoada de modo que os custos fiquem mais próximos de uma síntese tradicional, já que ainda é mais que o dobro da alternativa tradicional.