Produire des bio-polyuréthanes à partir de ressources naturelles
Les polyols forment une catégorie importante de molécules en chimie des polymères, car ce sont les éléments de base de composés importants, notamment les polyuréthanes. De plus en plus, des bio-polyols dérivés d'huiles végétales sont transformés pour obtenir une alternative bio-sourcée aux polyuréthanes à base de combustibles fossiles. Comme le polyol est l'un des principaux composants des formulations de polyuréthane, l'incorporation de polyols à base de ressources naturelles augmente le contenu en carbone renouvelable du matériau final. Ainsi, l'utilisation de ces polyols joue un rôle de plus en plus important dans la bio-économie mondiale. Le projet BIOPURFIL (Bio-based polyurethane composites with natural fillers), financé par l'UE, constituait un consortium conjoint européen et sud-américain. L'équipe a utilisé des technologies de pointe pour produire des composites bio-sourcés constitués de matrices de polyuréthane renforcées avec les remplisseurs naturels. Les partenaires du projet ont synthétisé une variété de polyols à base d'huile de colza, d'huile de palme et d'huile de tall. L'huile de tall (également appelée tallol) est un liquide résineux qui est obtenu en grandes quantités comme sous-produit de la production des usines de pâte à bois et de papier. Des polyols à base d'huile de ricin, de lin et soja ont également été utilisés. Avec de la microcellulose et du sisal disponibles dans le commerce comme remplisseurs naturels et le glycérol comme modificateur réactif pour faciliter les réactions chimiques, les polyols bio-sourcés ont été utilisés pour produire une variété de mousses poreuses et rigides, ainsi que des bio-polyuréthanes ne se présentant pas sous forme de mousse. Les mousses de polyuréthane rigides sont un des matériaux les plus importants utilisés dans le secteur du bâtiment et de l'électroménager, notamment dans les réfrigérateurs et les congélateurs. Elles présentent un ensemble de caractéristiques utiles, telles que l'isolation thermique ou l'absorption acoustique, et elles sont également légères et peuvent supporter les chocs. Les chercheurs ont également étudié les effets des bio-polyols, des remplisseurs naturels et du glycérol sur la densité des mousses, ainsi que sur leurs propriétés physico-chimiques et mécaniques, et leur morphologie. Cela a fourni des informations importantes sur leur adaptation à des systèmes de pulvérisation, de moulage et d'injection. Les chercheurs ont également optimisé les formulations pour obtenir une gamme de composites bio-sourcés. De plus, les processus de préparation des bio-composites ont été pour l'essentiel exécutés sans solvant et avec des quantités réduites de catalyseurs. Le projet BIOPURFIL aidera par conséquent à faire baisser les émissions de gaz à effet de serre et réduire le besoin en ressources fossiles en développant des produits qui peuvent fournir une alternative écologique importante aux polyuréthanes traditionnels à base de combustibles fossiles.
Mots‑clés
Polyuréthanes, bio-polyols, bio-remplisseurs, bio-économie, BIOPURFIL, huile végétale, microcellulose, sisal, glycérol, composite bio-sourcé, mousse
