Biopoliuretani ottenuti da risorse naturali
I polioli sono un’importante classe di molecole nella chimica dei polimeri, gli elementi costituenti di importanti composti, inclusi i poliuretani. I biopolioli derivati da oli vegetali vengono sempre più spesso modificati per ottenere un’alternativa derivata dalla biomassa ai poliuretani basati sui combustibili fossili. Visto che i polioli sono uno dei componenti principali delle formulazioni del poliuretano, l’incorporazione di polioli basati su risorse naturali aumenta il contenuto di carbonio rinnovabile nel materiale finale. L’uso di questi polioli sta perciò giocando un ruolo sempre più rilevante nella bioeconomia globale. Il progetto BIOPURFIL (Bio-based polyurethane composites with natural fillers), finanziato dall’UE, comprendeva un consorzio congiunto europeo e sudamericano. Essi hanno usato delle tecnologie all’avanguardia per produrre compositi derivati da biomassa formati da matrici di poliuretano rinforzate con filler naturali. I partner del progetto hanno sintetizzato un’ampia varietà di polioli naturali a base di olio di colza, olio di palma e tall oil. Il tall oil (noto anche come tallolo) è un liquido resinoso, che viene prodotto in grandi quantità come sottoprodotto della produzione della pasta di legno e nelle cartiere. Sono stati utilizzati anche polioli derivati da olio di ricino, olio di lino e olio di semi di soia. Con microcellulosa e sisal quali filler naturali disponibili in commercio e il glicerolo quale modificatore reattivo per facilitare le reazioni chimiche, i polioli derivati da biomassa sono stati usati per produrre una varietà di schiume porose e rigide in aggiunta a biopoliuretani non in schiuma. Le schiume rigide in poliuretano sono uno dei materiali più importanti usati nell’industria globale dell’edilizia e degli elettrodomestici, come ad esempio in frigoriferi e congelatori. Esse possiedono un’ampia gamma di caratteristiche utili, come ad esempio isolamento dal calore, assorbimento acustico, oltre al fatto di essere leggere e a prova di urto. Gli scienziati hanno inoltre esaminato gli effetti di biopolioli, filler naturali e glicerolo sulla densità della schiuma e anche su proprietà fisico-chimiche e meccaniche, e sulla morfologia. Questo ha fornito delle preziose conoscenze sulla loro idoneità per sistemi a spruzzatura, stampaggio e colata. I ricercatori hanno inoltre ottimizzato le formulazioni per produrre una gamma di compositi derivati da biomassa. Inoltre, i processi di preparazione dei biocompositi sono stati effettuati quasi sempre senza solventi e con quantità ridotte di catalizzatori. BIOPURFIL aiuterà quindi a ridurre le emissioni di gas a effetto serra e a diminuire il bisogno di risorse fossili mediante lo sviluppo di prodotti che possono fornire un’importante alternativa rispettosa dell’ambiente ai convenzionali poliuretani basati su combustibili fossili.
Parole chiave
Poliuretani, biopolioli, biofiller, bioeconomia, BIOPURFIL, olio vegetale, microcellulosa, sisal, glicerolo, composito derivato da biomassa, schiuma
