Le polyuréthane est largement utilisé dans la vie quotidienne, donc écologique

9 août 2023

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publication évaluée par des pairs

relire

par DGIST (Institut des sciences et technologies de Daegu Gyeongbuk)

Le chercheur principal Lim Sang-gyu, à la tête d'une équipe de chercheurs du Département de recherche sur la convergence énergétique de la DGIST, a franchi une étape remarquable avec le développement d'un polyuréthane thermoplastique écologique doté d'une teneur stupéfiante en biocarbone de 97 %.

Cette technologie révolutionnaire, créée en collaboration avec Jung Jae-hoon de l'équipe de développement de nouveaux produits et Jeon Cho-hyun de l'équipe de planification des nouvelles activités du Korea Textile Development Institute (KTDI), revêt une immense importance car elle présente une alternative durable aux technologies conventionnelles. polyuréthanes thermoplastiques à base de pétrole.

Le polyuréthane thermoplastique est un matériau remarquable réputé pour ses propriétés mécaniques exceptionnelles, notamment la résistance à l'abrasion, la résilience, la résistance à la traction et la résistance à la déchirure. Sa polyvalence le rend largement utilisé dans diverses applications domestiques et industrielles telles que les feuilles industrielles, les films de protection d'écran, les étuis, les chaussures, le cuir artificiel et les matériaux vestimentaires.

Actuellement, la majorité des polyuréthanes thermoplastiques sont synthétisés à partir de polyols, d’isocyanates et de diols à base de pétrole. Malgré leurs propriétés exceptionnelles, l’extraction, la fabrication, l’utilisation et l’élimination des matières premières pétrolières contribuent à la pollution de l’environnement. Cela a incité le monde entier à explorer des alternatives écologiques basées sur des matériaux issus de la biomasse. Cependant, le développement de produits à base de biomasse capables d’égaler les propriétés des polyuréthanes thermoplastiques conventionnels présente des défis importants.

Dans le cadre d'une collaboration remarquable avec le KTDI, l'équipe de recherche de Lim a réalisé une percée significative en développant un polyuréthane thermoplastique respectueux de l'environnement. Pour synthétiser ce matériau respectueux de l'environnement, ils ont utilisé des polyester-polyols et des butanediols à base de biomasse, s'éloignant ainsi des matériaux traditionnels à base de pétrole.

Le polyuréthane thermoplastique obtenu à base de biomasse présente des propriétés exceptionnelles, notamment une teneur remarquable en biocarbone allant jusqu'à 97 %, un poids moléculaire moyen en poids d'environ 120 000 g/mol, une résistance à la traction de 20 MPa et un allongement à la traction impressionnant de 587,2 %.

Remarquablement, ces propriétés sont comparables à celles des polyuréthanes thermoplastiques à base de pétrole existants, faisant du matériau développé un candidat polyvalent pour un large éventail d'applications dans la vie quotidienne et dans diverses industries. Le polyuréthane thermoplastique respectueux de l'environnement devrait trouver une utilisation dans divers domaines, tels que les feuilles industrielles, les films de protection d'écran, les étuis, les chaussures, le cuir artificiel et les matériaux vestimentaires.

Le chercheur Lim a souligné que « pour différencier leurs recherches des études existantes sur les polyuréthanes thermoplastiques respectueux de l'environnement, ils ont méticuleusement évalué les propriétés chimiques, thermiques et mécaniques des isocyanates aliphatiques à base de biomasse, en faisant varier leur teneur. Ces propriétés ont ensuite été comparées à celles des polyuréthanes thermoplastiques à base de pétrole.

Avec optimisme, il a exprimé ses espoirs quant à la commercialisation et à l'utilisation généralisée des polyuréthanes thermoplastiques à base de biomasse développés grâce à leurs recherches, en particulier dans divers domaines de matériaux fibreux hautement fonctionnels.

L'étude est publiée dans le Journal of Applied Polymer Science.

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