POLIOL POLIURETANO DE OLEO VEGETAL ECOLOGICO








POLIOL  POLIURETANO  DE OLEO VEGETAL ECOLOGICO



Óleos vegetais são importantes fontes renováveis de matériaprima para a indústria oleoquímica, pois além de oferecerem a  possibilidade de um grande número de modificações estruturais,
são materiais diversificados e de baixo custo. Estas características  raramente podem ser encontradas em outras fontes industriais, fazendo com que os óleos vegetais sejam materiais de partida de grande importância sob os pontos de vista econômico, tecnológico  e científico.
A diversidade das aplicações de óleos vegetais mostra a importância destes em gerar novos produtos e justifica o empenho no desenvolvimento de novas tecnologias, a fim de promover modificações em sua estrutura.
Sendo assim, a investigação de novos processos industriais, bem como a modificação de processos clássicos de  transformação química dos óleos vegetais, torna-se necessária para
atender às necessidades econômicas atuais do país e às exigências  de melhoria da qualidade de vida e preservação do meio ambiente.
. Atualmente, o óleo vegetal tem sido extensivamente utilizado para fins industriais, devido às suas características físico-químicas, uma vez que suporta grandes e bruscas variações de temperatura. Além disso, é utilizado na fabricação de  cosméticos, bem como na indústria de medicamentos.
Dentre estas modificações, a expoxidação da insaturação  no carbono  merece destaque especial, uma vez que produzirá um  intermediário sintético importante.
Os epóxidos gerados a partir de óleos vegetais podem ser usados diretamente como
estabilizantes de PVC, ou então, em uma aplicação mais promissora, serem transformados em polieterpoliois  ( poliois) , usados como materiais de partida na produção de poliuretanas.



. Óleo de soja
Os óleos são formados predominantemente por triglicerídeos que são
produtos da condensação entre o glicerol e ácidos graxos insaturados. Os
ácidos graxos de modo geral possuem número par de átomos de carbono
(C12-C22) e cadeia linear.
Os triglicerídeos do óleo de soja contêm ácidos graxos saturados e
insaturados. Sendo que a composição dos ácidos graxos insaturados é
superior a 80%.9 A estrutura do óleo de soja depende do tipo de soja,
condições de tempo, do tipo de terra e época de colheita.9 A estrutura das
moléculas do triglicerídeo, quer dizer, o tipo de ácidos graxos no triglicerídeo do
mesmo óleo, difere de molécula a molécula. O óleo de soja é constituído,
aproximadamente, pela seguinte composição de ácidos graxos: 4% esteárico,
7% linolênico, 11% palmítico, 22% oléico e 56% linoléico 

 Polióis a Partir do Óleo de Soja

A preparação de polióis a partir de óleos vegetais tem sido o tema de
muitos estudos 5,11,12, os grupos hidroxilas podem ser introduzidos nas ligações
duplas dos ácidos graxos do óleo de soja através de diferentes reações,
resultando em polióis com estruturas diferentes. Dependendo das condições
reacionais, pode-se obter tanto polióis com alta funcionalidade de OH (reação
completa) ou polióis com conversão parcial.8 Para que os polióis tenham
importância industrial na preparação de poliuretanas é usualmente requerido
que possuam uma baixa viscosidade e altos teores de hidroxila.8
A reação mais empregada para produção de óleos vegetais hidroxilados
é a de abertura do anel oxirano de óleos vegetais epoxidados

Esse processo ocorre normalmente em duas etapas, a primeira corresponde a
epoxidação das ligações duplas dos óleos vegetais através do método clássico
empregando ácido peracético ou perfórmico gerado "in situ" ou pré-formado.13
A segunda etapa é a abertura, catalisada por ácido, do anel oxirano com
metanol, resultando em um poliol metoxilado.6 A conversão de grupos epóxidos
a grupos hidroxilas também pode ser realizada por outras reações
hidrogenação catalítica (resultando em um poliol hidrogenado), reação com
ácido clorídrico ou bromídrico (resultando em um poliol halogenado), com água
e catalisada por ácido (formando dióis vicinais) ou com álcoois mono ou
polifuncionais.
COO R
esteárico - 4%
COO R
linolênico - 7%
COO R
palmítico - 11%
COO R
oléico - 22%
COO R
linolêico - 56%
Figura 2.1: Constituição química do óleo de soja.
Outra reação para obtenção dessa matéria-prima é a conversão da
ligação dupla dos óleos vegetais a aldeído através da hidroformilação usando
catalisadores de trifenilfosfina-ródio ou complexos carbonílicos de cobalto
[Co2(CO)8], sob pressão da mistura de gases H2/CO.11 Quando se utiliza o

catalisador de ródio na primeira etapa, é necessário então o uso de um
segundo catalisador (por exemplo, níquel Raney) para reduzir o aldeído a
álcool por hidrogenação. Para reações com complexos carbonílicos de cobalto
pode-se fazer a hidrogenação na presença desse catalisador e pressão de
hidrogênio.
 Representação esquemática das reações de abertura do anel
epóxido.
Recentemente foi desenvolvida, em nosso laboratório, uma reação de  hidroxilação de óleos vegetais em uma única etapa a partir do método de ácido  perfórmico gerado "in situ".14 Utilizando como reagentes ácido fórmico e água  oxigenada (nas proporções de 1 mol de ligação dupla: 1,5 mols de água
oxigenada: 3,0 mols de ácido fórmico) obtém-se um poliol formiato conforme  mostrado na figura 2.3. O excesso de ácido fórmico é necessário para que  ocorra a abertura do anel oxirânico e conseqüente formação do poliol. Este
sistema fornece um poliol sem ligações duplas remanescentes, o que leva a  uma maior estabilidade do produto. Além disso, apresenta como vantagem  menor tempo de preparação em relação aos outros métodos. E, dependendo  das condições reacionais (tempo e temperatura) podem ser obtidos polióis com
diferentes funcionalidades e massas moleculares médias.14
 Representação esquemática da reação do óleo vegetal com ácido
fórmico e água oxigenada resultando em um poliol formiato.