COMPOZITE POLIESTER – ETER POLIOLI / MONTMORILONIT PENTRU SPUME POLIURETANICE SEMIFLEXIBILE (NANO)COMPOZITE, ŞI PROCEDEU DE OBŢINERE A ACESTORA

Invenţia se refera la compozite poliester-eter polioli/montmorilonit, in care compoziţia chimica a poliester-eter poliolilor este proiectata astfel incat sa asigure cel puţin intercalarea si dispersarea unui montmorilonit natural in topitura in poliester-eter poliol precum si proprietăţi adecvate pentru utilizarea in componenta poliolica in formulările pentru spume poliuretanice semiflexibile si la unprocedeu de obţinere a respectivelor compozite prin reciclarea chimica a deşeurilor de PET utilizând ca agenţi de scindare/modificare chimica, de preferinţa, compuşi provenind din biomasa, sau care ar putea fi obţinuţi din biomasa prin procedee biochimice si/sau chimice, presupunând cel puţin intercalarea montmorilonitului in topitura in timpul procesului de sinteza a poliester-eter poliolului. Compozitele poliester-eter polioli/montmorilonit sunt destinate obţinerii de spume poliuretanice semiflexibile (nano)compozite, care pot fi utilizate in obţinerea de structuri capabile sa amortizeze solicitările provocate de undele de soc.

Polietilentereftalatul (PET), care este utilizat în cantitati de milioane de tone pe an, în principal pentru ambalarea băuturilor carbogazoase, cauzând probleme grave de mediu, este un poliester, cu o structură chimică adecvata pentru reciclarea chimică, tehnica de reciclare cea mai concordantă cu principiile dezvoltării durabile. Procedeul de obţinere a compozitelor poliester-eter polioli/montmorilonit conform invenţiei rezolva problemele menţionate prin aceea ca succesiunea de etape, rapoartele materiilor prime si parametrii de reacţie descrişi anterior asigura realizarea simultana a proceselor chimice de transesterificare intre toate speciile prezente in mediul de reacţie, conducând la obţinerea maselor moleculare dorite, inclusiv prin atingerea unui anumit grad de scindare a PET, la incorporarea segmentelor si grupărilor funcţionale polare si a segmentelor nepolare in structura chimica a poliester-eter poliolilor si la obţinerea raportului urmărit intre acestea, si a proceselor fizice de intercalare a montmorilonitului, prin favorizarea anumitor interactii intre speciile prezente in masa de reacţie si montmorilonit, unii reactanti funcţionând atat ca agenţi de scindare sau catalizatori in procesul de glicoliza cat si ca agenţi de intercalare a montmorilonitului, împreuna cu alte specii de produşi de reacţie.

Procedeul, conform invenţiei, constă în etapele succesive de : (1) dispersarea montmorilonitului într-un amestec de dietilenglicol şi polietilenglicol 600, în rapoarte molare de 86…91/9…14, în prezenţa a 10…15% sare de imidazoniu, la temperatura de 150°C, sub agitare, şi atmosferă de azot, timp de 1…2 h, (2) glicoliza deşeurilor de PET în prezenţa amestecului de montmorilonit/dietilenglicol şi polietilenglicol 600, la un raport molar de 1/2,3…3,4, la temperatura maximă de 185…190°C, timp de 3…4 h şi (3) esterificarea amestecului de reacţie cu acid adipic în raport molar raportat la PET de 1/0,67…1,5, în prezenţa unui catalizator de tip tetraizopropoxid de titan, în cantitate de 0,15% molar faţă de total acizi, sub agitare şi atmosferă de azot, la temperatura de 200…205°C, timp de 4…5 h, cu formarea unor compozite poliester-eter polioli având o masă moleculară medie de 1500…2000 g/mol, indice de aciditate de 1…5 mg KOH/g, viscozităţi dinamice la 25°C de 5000…10000 cP. Informații suplimentare sunt disponibile via Informații suplimentare sunt disponibile via https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/076527582/publication/RO135061A2?q=RO135061

Invenţia are următoarele avantaje: realizarea unor compozite poliester-eter polioli/montmorilonit care pot fi utilizate ca atare in proporţie de pana la 30 % din componenta poliolica in formulările pentru obţinerea de spume poliuretanice semiflexibile (nano)compozite printr-un proces prietenos mediului, datorita utilizării ca materii prime a unor deşeuri polimerice si a unor produşi chimici care pot fi obţinuţi din biomasa si a realizării intercalării montmorilonitului fara utilizare de solventi; reducerea timpului de obţinere a compozitelor poliester-eter polioli/montmorilonit si simplificarea operaţiilor prin realizarea simultana a procesului de sinteza a poliester-eter poliolului si a procesului de intercalare a montmorilonitului; reducerea cheltuielilor energetice, energia consumata asociata reacţiilor de depolimerizare/ esterificare servind, in acelaşi timp, la realizarea procesului de intercalare a montmorilonitului in topitura; reducerea consumului de materii prime derivând din prelucrarea petrolului.

COMPOZITE POLIESTER – ETER POLIOLI / MONTMORILONIT PENTRU SPUME POLIURETANICE SEMIFLEXIBILE (NANO)COMPOZITE ŞI PROCEDEU DE OBŢINERE A ACESTORA Brevet de invenție acordat de către Oficiul de Stat pentru Invenții și Mărci OSIM: RO135061A2;RO135061A8 / 30.06.2021 Autori: OANCEA Florin; DULDNER Monica- Mirela, COMAN Alina-Elena, IORDACHE Tanța Verona, SÂRBU Andrei, BARTHA Emeric, ȚINCU Robert-Andrei, GHEBAUR Adi, DAMIAN Celina Maria, SURDU George, SAVASTRE Alexandru