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Nilo Sérgio Medeiros Cardozo COORDENADOR(A)

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Engenharia Química

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Título do Projeto:desenvolvimento sustentável de poliuretanos furânicos livre de isocianato
Resumo: Dentre os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU está Consumo e Produção Responsáveis (Objetivo 12). Assim, a sustentabilidade de processos e produtos é fundamental na busca de uma economia circular. Na área de polímeros, muitos dos esforços neste sentido focam na substituição de matérias-primas fósseis e no desenvolvimento de polímeros biodegradáveis. Em relação a matérias-primas renováveis para produção de polímeros, os furanos vêm recebendo grande atenção, por ser possível sua obtenção a partir de biomassa e pelas boas propriedades de polímeros obtidos a partir de seus derivados. No entanto, o estudo de polímeros furânicos tem sido centrado em poliésteres. A hipótese da presente proposta é que derivados furânicos permitirão a produção sustentável de poliuretanos (PUs) livres de isocianato (NIPUs) biodegradáveis (BNIPUs), resolvendo também um problema adicional dos PUs, ligado a riscos de saúde e ambientais na sua produção, pelo uso de isocianatos. Como as características químicas de alguns derivados furânicos são compatíveis com as tecnologias disponíveis para obtenção de NIPUs com outros precursores, o uso de sistemas derivado furânico/carbonato/amina é uma rota promissora para a obtenção sustentável de BNIPUs. A estratégia metodológica envolverá: (i) obtenção do hidroximetilfurfural (HMF) por desidratação da frutose (substância modelo para posterior extensão a biomassa) com uso de líquidos iônicos; (ii) conversão de HMF em bis-hidroximetilfurano (BHMF) por redução biocatalítica; (iii) obtenção de BNIPUs pela polimerização em massa do BHMF com carbonato de metileno e diamina; (iv) modificação destes materiais por alteração de formulação/condições de síntese, copolimerização e reticulação via reações Diels-Alder; (v) caracterização estrutural e físico-química dos produtos gerados, para definição de seu real potencial de aplicação; e (vi) avaliação da biodegradabilidade dos materiais produzidos via ASTM D5338 e/ou método acelerado desenvolvido pelo grupo.
Instituição/UF/País: Universidade Federal do Rio Grande do Sul - RS - Brasil
Vigência: 04/12/2023-31/12/2026

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