Proyectos
Recuperación de Espumas por medio de un Proceso Químico de Glicólisis y su Reutilización dentro de una Economía Circular
Resumen
Los polímeros de poliuretano (PU) están presentes en varios sectores de la industria debido a su amplio espectro de propiedades que permiten un número diverso de aplicaciones dentro de los que se encuentra la fabricación de espumas flexibles y rígidas. Las espumas PU rígidas son un material celular compuesto por el polímero (PU) como fase continua, que contiene celdas cerradas con una mezcla de gases como fase dispersa. La espuma rígida tiene su principal uso como aislante térmico por su configuración de celda, logrando una elevada resistencia debido a su baja conductividad en comparación a la espuma flexible, y adicionalmente presentan altos módulos debidos a su reticulación elevada. Estos materiales son sintetizados por un método en masa mediante dos etapas de reacción: soplado con la generación de CO2 y la reacción de los grupos isocianatos con los grupos hidroxilo aportando el soporte estructural. Las espumas de PU actualmente están generando un volumen elevado de desechos con destino final a los rellenos sanitarios. Una alternativa llamativa para el reciclado de los plásticos son los procesos de reciclado químico mediante la despolimerización que permiten su uso en el mismo producto u otro tipo de aplicaciones. La reacción de glicolisis es de interés investigativo para el reciclado y reutilización de la espuma de PU (rígida y flexible) ya que permite fracturar la molécula y obtener subproductos útiles que se pueden reincorporar en la producción de recubrimientos, adhesivos, construcción y en los mismos sistemas de espumas. Este proyecto tiene como fin obtener espumas rígidas de PU mediante la utilización de polioles verdes obtenidos del proceso de glicólisis de espumas flexibles y rígidas. Para la despolimerización a través de glicólisis de las espumas (rígidas y flexibles) se partirá de la formulación inicial de estos materiales y su respectiva caracterización mediante técnicas de análisis térmico, espectroscópico, microscópico y mecánico: análisis temogravimétríco (TGA), espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), microscopia electrónica de barrido (SEM) y compresión por platos en máquina universal de ensayos. Para la síntesis se realizará la respectiva molienda y selección por tamizado del tamaño de partícula del PU que permita su rápida adición y dispersión dentro del agente de glicolisis. En la etapa de síntesis de cada espuma (rígida o flexible) se mantendrán fijos los siguientes parámetros: relación másica espuma/glicol, flujo de nitrógeno, agitación y catalizador. Para los productos de glicólisis se obtendrá el número de hidroxilo, viscosidad y por FTIR se establecerán las características de su estructura química. Por último, se realizará la reformulación de una espuma con el uso de los productos de glicólisis y su correspondiente evaluación por TGA y compresión mecánica para corroborar su inclusión en el nuevo material polimérico. Además, se realizará un análisis mediante reprocesamiento de esta espuma para verificar la posibilidad de recuperar nuevamente el material y el efecto en sus propiedades térmicas y mecánicas.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:"UN INNOVA": CONVOCATORIA DE PROYECTOS PARA EL FORTALECIMIENTO DE LA INNOVACIÓN EN LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA A PARTIR DEL DESARROLLO DE PROTOTIPOS Y EXPERIENCIAS PILOTO 2019-2021 (PRIMERA COHORTE)
Modalidad:Modalidad 2: Propuestas de prototipos o escalamientos, presentadas por grupos de investigación, hasta por veinte millones de pesos ($ 20 000 000).
Responsable