Cyclic carbonates from CO2 and vegetable oils as bio-precursors for non-isocyanate polyurethanes developmentA journey from monomer synthesis to industrial application

Abstract

Desde que en la década de 1930 Otto Bayer y sus colaboradores desarrollaron la reacción entre alcoholes e isocianatos, la expansión de los poliuretanos (PUs) ha llegado a tal punto que es incomprensible entender la vida moderna sin estos materiales. De hecho, la versatilidad de esta familia de polímeros ha permitido el uso de los PUs en numerosos campos y aplicaciones. Sin embargo, el uso de materias primas finitas y no renovables de origen fósil, junto con la creciente preocupación por el medio ambiente y la seguridad han impulsado la investigación de nuevas alternativas sintéticas a los PUs tradicionales. Por este motivo, el proceso para desarrollar PUs alternativos debe tener en cuenta estos factores: economía circular, reciclabilidad, seguridad, bajas emisiones y viabilidad industrial. El diseño de una nueva clase de polímeros para sustituir a los actuales PUs es uno de los mayores retos en la química de polímeros. El creciente interés por el desarrollo de procesos afines a los principios de la Química Verde ha impulsado a el uso de la biomasa como materia prima para la síntesis de PUs. En este contexto, la disponibilidad, no toxicidad, sostenibilidad, inherente biodegradabilidad, fácil manejo, bajo coste y estructura química bien definida, convierte a los aceites vegetales en una de las materias primas con mayor potencial para el desarrollo de distintos productos. La estructura de los aceites vegetales proporciona diferentes sitios activos, que pueden ser modificados para la obtención de polioles e isocianatos, como intermedios de PUs. No obstante, la síntesis de un PUs completamente basado en la biomasa no aborda el principal inconveniente de los PUs: La toxicidad de los isocianatos y sus precursores.Por esta razón en este trabajo se han desarrollado poliuretanos libres de isocianatos a partir de aceites vegetales, con el objetivo de facilitar la implementación industrial.