Poliuretano ampiamente utilizzato nella vita quotidiana: Eco

DGIST (Istituto di scienza e tecnologia Daegu Gyeongbuk)

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Credito: copertina del Journal of Applied Polymer Science

□ Il ricercatore senior Lim Sang-gyu, a capo di un team di ricercatori presso il Dipartimento di ricerca sulla convergenza energetica, DGIST (Presidente Kuk Young), raggiunge un traguardo notevole con lo sviluppo di un poliuretano termoplastico ecologico che vanta un incredibile contenuto di biocarbonio del 97% . Questa tecnologia innovativa, creata in collaborazione con Jung Jae-hoon del New Product Development Team e Jeon Cho-hyun del New Business Planning Team presso il Korea Textile Development Institute (KTDI, Presidente Ho Yo-seung), ha un significato immenso in quanto presenta un'alternativa sostenibile ai convenzionali poliuretani termoplastici a base di petrolio.

□ Il poliuretano termoplastico è un materiale straordinario rinomato per le sue eccezionali proprietà meccaniche[1], tra cui resistenza all'abrasione, resilienza, resistenza alla trazione e resistenza allo strappo. La sua versatilità lo rende ampiamente utilizzato in varie applicazioni civili e industriali come lastre industriali, pellicole protettive per schermi, custodie, calzature, pelle artificiale e materiali per abbigliamento.

□ Attualmente, la maggior parte dei poliuretani termoplastici viene sintetizzata utilizzando polioli[2], isocianati[3] e dioli[4] derivati ​​dal petrolio. Nonostante le loro proprietà eccezionali, l’estrazione, la produzione, l’uso e lo smaltimento delle materie prime a base di petrolio contribuiscono all’inquinamento ambientale. Ciò ha stimolato gli sforzi a livello mondiale per esplorare alternative ecocompatibili basate su materiali derivanti dalla biomassa. Tuttavia, lo sviluppo di prodotti a base di biomassa che possano eguagliare le proprietà dei poliuretani termoplastici convenzionali presenta sfide significative.

□ In una straordinaria collaborazione con KTDI, il gruppo di ricerca di Lim ha ottenuto un progresso significativo sviluppando un poliuretano termoplastico ecologico. Per sintetizzare questo materiale rispettoso dell'ambiente, hanno utilizzato polioli di poliestere e butanodioli basati su biomassa[5], allontanandosi dai materiali tradizionali a base di petrolio.

□ Il poliuretano termoplastico risultante a base di biomassa presenta proprietà eccezionali, tra cui un notevole contenuto di biocarbonio fino al 97%, un peso molecolare medio ponderale di circa 120.000 g/mol, una resistenza alla trazione di 20 MPa e un impressionante allungamento a trazione del 587,2% . Sorprendentemente, queste proprietà sono paragonabili a quelle dei poliuretani termoplastici esistenti a base di petrolio, rendendo il materiale sviluppato un candidato versatile per un’ampia gamma di applicazioni sia nella vita quotidiana che in vari settori. Si prevede che il poliuretano termoplastico ecologico troverà impiego in diversi campi, come lastre industriali, pellicole protettive per schermi, custodie, calzature, pelle artificiale e materiali per abbigliamento.

□ Il ricercatore Lim ha sottolineato che “per differenziare la loro ricerca dagli studi esistenti sui poliuretani termoplastici ecologici, hanno valutato meticolosamente le proprietà chimiche, termiche e meccaniche degli isocianati alifatici derivati ​​dalla biomassa, variandone il rapporto di contenuto. Queste proprietà sono state poi confrontate con quelle dei poliuretani termoplastici a base di petrolio”. Con ottimismo, ha espresso la speranza per la commercializzazione e l'uso diffuso dei poliuretani termoplastici a base di biomassa sviluppati attraverso la loro ricerca, in particolare in vari campi di materiali fibrosi altamente funzionali.

□ La ricerca ha ricevuto il sostegno del “Progetto di sviluppo della tecnologia dei componenti materiali” del Ministero del commercio, dell'industria e dell'energia, insieme al Korea Institute of Industrial Technology Evaluation and Management. Inoltre, il “Progetto Istituzionale DGIST” del Ministero della Scienza e dell’ICT ha svolto un ruolo cruciale nel consentire la concretizzazione di questa ricerca. I risultati significativi sono stati pubblicati come articolo di copertina nel numero di luglio del Journal of Applied Polymer Science, una rinomata rivista internazionale specializzata nel campo dei polimeri applicati.