Desenvolvimento de adesivos de poliuretano a base de óleo de mamona

Abstract

Neste trabalho foram desenvolvidos adesivos de poliuretano a base de óleo de mamona e tolueno diisocianato (TDI), livre de solvente com o objetivo de obter produtos ecologicamente corretos a partir de matéria-prima de fonte renovável e avaliar seu desempenho adesivo em substratos de espuma flexível e madeira. Adesivos com razões molares NCO/OH iguais a 1, 2, 3 e 4 e diferentes teores de catalisadores foram preparados. Os catalisadores utilizados foram Dibutildilaurato de Estanho (DBTL), em quantidades de 0,8 ou 1% em massa, e Trietilenodiamina (TEDA), nas concentrações em massa de 0,14 e 0,18%, obtendo-se uma relação molar 1:1 entre DBTL/TEDA. A reação de cura foi acompanhada por FTIR. Os adesivos desenvolvidos foram caracterizados por TGA, DSC, tempo de tack-free, ensaios mecânicos de tração dos filmes adesivos e testes de dureza. O poder adesivo foi avaliado através de ensaio de resistência ao descascamento, para substrato de espuma flexível e resistência ao cisalhamento para o substrato de madeira. Os resultados obtidos são promissores, pois foi possível atingir valores até 75% superiores aos adesivos comerciais em resistência ao descascamento e 19% superiores em tensão de cisalhamento.

In this work were development solvent-free bi-component polyurethane (PU) adhesives based on castor oil and Toluene Diisocyanate (TDI), to obtain ecological products by raw material renewable source, and to study their adhesive behavior on PU flexible foam and wood substrates. Adhesives were synthesized with NCO/OH molar ratio of 1, 2, 3 and 4 and different catalysts ratio. The catalysts used were Dibutyltin dilaurate (DBTL), in 0,8 or 1% (w/w), and Triethylenediamine (TEDA), in 0,14 or 0,18% (w/w), obtaining molar ratio DBTL:TEDA of 1:1. The cure reaction was following by FTIR spectroscopy. The PU adhesives were characterized by thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimeter (DSC), tack-free time, mechanical testing and hardness measurements. The adhesion was evaluated by peel-test, to flexible foam substrate, and by lap shear test, to wood substrate. The obtained results are promising, in that the adhesion strength of the developed PU adhesives have reached values 75% higher than the commercial foam adhesive for foam substrates and 19% higher than the wood commercial adhesive for wood substrates.