The Development of Human Security in the UN

Segundo Szycher (2012), Otto Bayer buscava sintetizar uma fibra polimérica para competir com o nylon quando desenvolveu o primeiro poliuretano, em 1937. A química do uretano faz uso das reações de isocianatos orgânicos com compostos que contém hidrogênios ativos. Quando isocianatos polifuncionais e um composto intermediário com pelo menos dois hidrogênios ativos por mol reagem em proporções adequadas, são resultados polímeros que

podem produzir espumas rígidas ou flexíveis, revestimentos, adesivos e selantes. Basicamente um grupo isocianato reage com os grupos hidroxila de um poliol, formando ligações repetidas de uretanos.

Serves (2007) menciona que as poliuretanas (PU) são muito utilizadas na produção de espumas rígidas, na qual o agente expansor da reação em geral é o CO2. As espumas são

formadas pela reação entre os isocianatos multifuncionais, o poliol e a água inserida na formulação, entre outros catalisadores específicos à base de aminas e sabões metálicos.

De acordo com Saint-Michel; Chazeau e Cavaillé (2006), as espumas PU apresentam propriedades ligadas à sua estrutura, composta por “células” abertas ou fechadas, com certa regularidade e forma, e também às propriedades intrínsecas do componente do polímero. Em geral, esta estrutura confere elevada capacidade de absorção de energia e baixa condutividade térmica.

As espumas poliuretanas são classificadas em: flexíveis, normalmente aplicadas nos segmentos de colchões, estofados e assentos automotivos; semirrígidas, aplicadas na indústria automobilística como painéis, para-choques, descansa-braços, etc; e rígidas, normalmente destinadas ao isolamento térmico em geladeiras, câmaras frigoríficas e condicionamento termoacústico na construção civil (VILAR, 2004).

Devido à excelente capacidade de isolamento térmico, propriedades mecânicas (relação resistência-peso), além da durabilidade, versatilidade e consideráveis propriedades acústicas, as espumas rígidas de poliuretano vem se sobressaindo no setor da construção civil (AMERICAN CHEMISTRY COUNCIL, 2013; AMARAL et al. 2012). As diversas aplicações são impulsionadas pelo desenvolvimento de novos produtos como painéis modulares ou sanduíche para habitação, sistemas de cobertura e geocompósitos (HATAKEYAMA et al. 2012).

Em geral, as espumas poliuretanas são comercializadas como peças pré-moldadas em diversas espessuras, dimensões e densidade, porém também podem ser aplicadas por pulverização (em forma de spray) e por injeção. Na pulverização, comumente utilizada em isolamento térmico de grandes áreas de telhado ou colunas, aplica-se a mistura no local previamente preparado, podendo posteriormente receber diversos acabamentos, como pinturas epóxi ou tintas à base de poliuretano. No caso da injeção, esta mistura é formada em maquinário especifico com cavidades, as quais são preenchidas pela ocorrência da expansão da espuma (CARDOSO, 2010).

Embora estes polímeros ofereçam muitas vantagens para o cotidiano, podem requerer longos períodos de degradação e, portanto, serem acumulados no ambiente. Sabe-se que a

biodegradação dos materiais de PU depende da sua estrutura, condicionada por vários fatores, como a natureza do poliol utilizado (AMARAL et al. 2012).

Muitos trabalhos têm sido desenvolvidos buscando-se insumos de origem renovável, os chamados poliois, que são um dos principais componentes destas espumas, junto ao isocianato. De acordo com Vaughan et al. (2011), isto se deve não somente aos elevados custos do petróleo e diminuição de sua disponibilidade, mas à busca por produtos “verdes” que reduzem o consumo de energia e emissão de carbono dos produtos acabados, podendo também agregar características favoráveis, com custo benefício adequado.

Estudos têm se concentrado principalmente com trabalhos focando óleos à base de mamona, soja e canola (Narine et al. 2007). Conforme Vaughan et al. (2011), estes polióis conferem às espumas estruturas celulares semelhantes às de produtos convencionais à base de petróleo.

2.4.1 Espumas Poliuretanas à base de óleo de mamona

Segundo Cardoso (2010), os materiais poliuretanos (PU) à base de mamona foram propostos em pesquisas de desenvolvimento e utilização na década de 1940, aplicados principalmente como tintas e vernizes. Porém, com o advento dos polióis poliéteres de baixo custo, no final da década de 1950, os derivados de óleo de mamona foram restritos, na época, a utilizações mais nobres.

Devido às muitas preocupações em todo mundo para a busca de materiais de menor impacto à sociedade como um todo e ao meio-ambiente, com características tanto de reutilização, quanto biodegradáveis, as resinas PU à base de óleo de mamona voltaram a ser exploradas para diversas aplicações (NARINE, et. al. 2007; ARANGUREN, RÁCZ e MARCOVICH, 2007). Rezende et al. (2001) explicam que este biomaterial têm sido aplicado em grande maioria no segmento da saúde, como implantes nos tecidos moles, devido à sua alta compatibilidade e trabalhabilidade.

Diversas pesquisas têm sido realizadas para aplicações da resina poliuretana à base de mamona na construção civil como adesivo, conforme citado anteriormente. Porém, no caso de espumas para isolamento são poucos os estudos neste sentido, conforme pesquisas de: Aranguren, Rácz e Marcovich (2007), com a fabricação de compósitos de espumas PU à base

de mamona misturadas às fibras de Pinus ou de cânhamo para destinação em painéis interiores de automóveis; Mosiewicki et al. (2009), com espuma PU à base de mamona e introdução de pó de madeira de Pinus como carga; Borges (2009), com compósitos de poliuretano de mamona e vermiculita para isolação térmica; Cardoso (2010), com caracterização de espuma PU derivada da mamona para isolamento térmico na construção civil; Oliveira (2010) com carga em diferentes teores de resíduos de pneus inservíveis em espuma PU à base de mamona; e Lopes (2009), analisando o desempenho térmico de espumas PU à base de mamona empregadas em subcoberturas. Em grande parte dos trabalhos citados, as espumas PU à base de mamona foram empregadas utilizando-se outros materiais como carga.