Científicos de la Universidad Nacional crean espuma de poliuretano a partir de aceite de soya

UN/DICYT La espuma rígida de poliuretano, producto de origen petroquímico que se usa como aislante térmico en las neveras, podría ser reemplazada por una nueva generación obtenida a partir de recursos naturales. Transformando químicamente el aceite de soya, investigadores de la Universidad Nacional obtuvieron poliol, uno de los principales compuestos para la formación de la espuma. Una buena noticia para el medio ambiente. La necesidad de sustituir los productos derivados de reacciones petroquímicas se ha vuelto un imperativo en el país, cuando de mejorar la calidad del medioambiente se trata.

En esta apuesta, los productos agrícolas, en particular los aceites, se han convertido en una buena alternativa, ya que su producción genera excedentes que se pueden utilizar en la fabricación de derivados como los epóxidos, sustancias usadas como plastificantes y estabilizantes del PVC.

Pero eso no es todo, asegura la magíster en Ingeniería Química Ángela Beltrán: “La producción de epóxidos en Colombia permitiría sustituir los altos volúmenes de importación de otros compuestos como el DOP (principal plastificante del PVC), fortaleciendo así la industria nacional. Además, a partir del epóxido se pueden obtener biopolioles, y de estos, espumas de poliuretano con características más biodegradables”. Dentro de las espumas existen las flexibles (con las que se fabrican almohadas y colchones) y las rígidas, usadas para aislamiento térmico en las neveras y congeladores, asunto de estudio de la profesional de la UN.

Proceso de obtención del material

En un reactor se agregó aceite de soya junto con un catalizador (ácido sulfúrico) y un agente oxidante (una mezcla de ácido acético y peróxido de hidrógeno) que, in situ, formaron ácido peracético. De esta manera se produjo una reacción en fase homogénea que se agitó durante 2 horas y media, a una temperatura de 80 grados centígrados. Así se obtuvo una sustancia denominada epóxido (similar al aceite pero más densa), mediante un proceso convencional, pero usando menores concentraciones en los reactivos, lo cual resulta en un ahorro significativo en materias primas y menor contaminación ambiental.

Posteriormente, el epóxido se hizo reaccionar con ácido sulfúrico (catalizador) y un alcohol (etanol o etilenglicol) para obtener el poliol (compuesto con muchos grupos OH que definen la función alcohol). “El poliol se lavó, se centrifugó y se secó hasta obtener un compuesto transparente. Finalmente, se agregó una mezcla de diferentes polioles con isocianato en un molde de acero inoxidable durante cinco minutos. De esta manera se formaron los bloques de espuma rígida”.

Según la ingeniera química, “la espuma se caracterizó mediante determinaciones como: densidad, resistencia a la compresión y conductividad térmica. Se logró producir espumas con características fisicoquímicas comparables al producto comercial y aptas para su uso industrial”. Así se obtuvieron tres productos: un epóxido, que se puede aplicar en la industria del PVC como plastificante y estabilizante (en reemplazo de otros productos que deben ser importados), el biopoliol –con gran número de grupos OH–, que permite su uso directo en la industria del poliuretano (lo que hasta ahora no se había logrado para polioles derivados de aceites vegetales), y la espuma rígida (con el valor agregado de haber sido obtenida de una fuente natural).