Desarrollo de nuevos agentes bloqueantes derivados de fuentes renovables para poliuretanos de aplicación en piel sintética y textil

Resumen

La síntesis de poliuretanos (PUs), basada en la reacción de un isocianato y un alcohol o poliol, ofrece un amplio abanico de posibilidades que da lugar a un gran número de materiales con diferentes propiedades. Sin embargo, el mayor inconveniente de esta síntesis es la elevada toxicidad de los isocianatos, así como su reactividad y sensibilidad a la humedad. Para solucionarlo, esta tesis se centra en el estudio de PUs con grupos isocianato bloqueados, de modo que el agente bloqueante se libera al aumentar la temperatura y/o en presencia de grupos nucleófilos, dejando libre el grupo isocianato y posibilitando su posterior reacción con dichos nucleófilos. En este trabajo, se ha estudiado el empleo de agentes bloqueantes de isocianatos convencionales, tales como metil etil cetoxima (MEKO), 3,5-dimetilpirazol (3,5-DMP), diisopropilamina (DIPA), imidazol y ε-caprolactama. Se han sintetizado PUs con grupos isocianato bloqueados con dichos agentes bloqueantes para dos aplicaciones: “high solids” para piel sintética y dispersiones acuosas como fijadores del color en textil. Uno de los grandes retos de la sociedad actual es el desarrollo sostenible y a nivel industrial tanto la reducción de la contaminación como de la toxicidad de los materiales empleados son de gran interés. La mayoría de los agentes bloqueantes mencionados son tóxicos, motivo por el cual en esta tesis se ha estudiado la síntesis y el empleo de nuevos agentes bloqueantes: formiato de butilo y las oximas del acetoacetato de metilo, metil vinil cetona, derivados del ácido levulínico y del piruvato de metilo. La oxima del levulinato de metilo es la que mejores prestaciones ha dado, por lo que se ha empleado para la síntesis y aplicación de los PUs en las aplicaciones mencionadas. Debido a los buenos resultados se ha hecho un estudio de toxicidad, se ha optimizado su síntesis para el escalado a planta piloto y se ha patentado su empleo.