Produção de poliuretanas acrílicas livres de isocianatos a partir de diferentes matérias-primas renováveis e CO2 para uso na manufatura aditiva

• Processo: 24/14279-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2030
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Gilbert Bannach
• Beneficiário: Gabriel Iago dos Santos
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Assunto(s): Dióxido de carbono Fotopolimerização Impressão tridimensional Polímeros (materiais)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dióxido de carbono | fotopolimerização | Manufatura Aditiva | Matérias-primas renováveis | Poliuretanas acrílicas | Materiais Poliméricos

Resumo

A crescente demanda por materiais poliméricos, associada ao esgotamento das fontes não renováveis utilizadas em sua produção, impulsiona a busca por alternativas sustentáveis. Portanto, polímeros que são amplamente empregados em diversos setores, como as poliuretanas manufaturadas majoritariamente por meio da reação entre polióis derivados de petróleo e isocianatos (considerados tóxicos), podem ser desenvolvidas fazendo o uso de compostos menos nocivos e renováveis. Neste caso, uma das alternativas é a reação entre carbonatos cíclicos e aminas, as quais geram poliuretanas livres de isocianatos (NIPU), que posteriormente podem ter grupos acrílicos incorporados as suas cadeias e então polimerizadas via luz na presença de um fotoiniciador. Embora, estes materiais apresentem um elevado potencial para aplicação em setores tecnológicos como a impressão 3D, na literatura encontram-se poucos trabalhos voltados para isso e quando encontrados, geralmente utilizam carbonatos cíclicos oriundos de fontes finitas ou ainda isocianatos. Logo, o presente trabalho tem como objetivo incorporar carbonatos cíclicos à estrutura de compostos renováveis como triglicerídeos, terpenos/terpenóides e polifenóis a partir da reação com CO2 e posteriormente, produzir poliuretanas acrílicas livres de isocianatos (NIPUA) reagindo-se estes compostos com monoaminas e anidrido metacrílico. Os monômeros gerados serão fotopolimerizados, na presença de um fotoiniciador e com diferentes fontes de radiação, visando investigar a viabilidade para posterior aplicação em impressão 3D com fotocura o qual irá contribuir para a criação de um processo de produção de materiais mais sustentável e com menor impacto ambiental na manufatura aditiva. Os precursores e os materiais produzidos serão caracterizados por meio de técnicas termoanalíticas, espectroscópicas e titulométricas.