Nuevas formulaciones de PUR más sostenibles para componentes estructurales

Resumen

El moldeo por transferencia de resina (RTM) se encuentra entre las alternativas más eficientes de fabricación de piezas estructurales de composite, considerados como una solución competitiva al aligeramiento de componentes estructurales hacia la descarbonización de la industria de la automoción. Es por ello que, actualmente las resinas de curado rápido y altas prestaciones, específicas para RTM están suscitando gran interés. Entre ellas, destacan las resinas de poliuretano (PUR) por su tenacidad, resistencia a fatiga, baja viscosidad y ciclos de curado rápidos. Sin embargo, actualmente no son alternativas del todo sostenibles, debido al origen petroquímico de sus componentes y su baja reciclabilidad. En esta tesis se ha investigado en nuevas formulaciones de base poliuretano más sostenibles, siendo elreto principal el que fueran válidas para aplicaciones estructurales y además viables para el proceso de RTM. Se han desarrollado catalizadores específicos para controlar y adecuar la reactividad a los requisitos del proceso. Se ha trabajado en la mejora del impacto medioambiental de las resinas formuladas, incorporando en la formulación polioles derivados de aceites vegetales (BIO-PUR). Se ha estudiado el efecto de las características de los bio-polioles en la reactividad, viscosidad y propiedades finales de los BIO-PUR y se ha formulado un BIO-PUR con un 29% de componentes biobasados adecuado para la fabricación por RTM de composites reforzados con fibra de vidrio. También se ha estudiado la viabilidad de los BIO-PUR para otros sectores como el de la energía eólica, en este caso mediante el proceso de infusión. Finalmente, se ha investigado en la mejora de la circularidad y fin de vida de los BIO-PUR mediante la incorporación de enlaces dinámicos de tipo Diels-Alder y la incorporación del monómero BHET obtenido del reciclado químico de botellas de PET recogidas del mar, respectivamente. // El moldeo por transferencia de resina (RTM) se encuentra entre las alternativas más eficientes de fabricación de piezas estructurales de composite, considerados como una solución competitiva al aligeramiento de componentes estructurales hacia la descarbonización de la industria de la automoción. Es por ello que, actualmente las resinas de curado rápido y altas prestaciones, específicas para RTM están suscitando gran interés. Entre ellas, destacan las resinas de poliuretano (PUR) por su tenacidad, resistencia a fatiga, baja viscosidad y ciclos de curado rápidos. Sin embargo, actualmente no son alternativas del todo sostenibles, debido al origen petroquímico de sus componentes y su baja reciclabilidad. En esta tesis se ha investigado en nuevas formulaciones de base poliuretano más sostenibles, siendo elreto principal el que fueran válidas para aplicaciones estructurales y además viables para el proceso de RTM. Se han desarrollado catalizadores específicos para controlar y adecuar la reactividad a los requisitos del proceso. Se ha trabajado en la mejora del impacto medioambiental de las resinas formuladas, incorporando en la formulación polioles derivados de aceites vegetales (BIO-PUR). Se ha estudiado el efecto de las características de los bio-polioles en la reactividad, viscosidad y propiedades finales de los BIO-PUR y se ha formulado un BIO-PUR con un 29% de componentes biobasados adecuado para la fabricación por RTM de composites reforzados con fibra de vidrio. También se ha estudiado la viabilidad de los BIO-PUR para otros sectores como el de la energía eólica, en este caso mediante el proceso de infusión. Finalmente, se ha investigado en la mejora de la circularidad y fin de vida de los BIO-PUR mediante la incorporación de enlaces dinámicos de tipo Diels-Alder y la incorporación del monómero BHET obtenido del reciclado químico de botellas de PET recogidas del mar, respectivamente.