Poliuretano biocompatibile e sostenibile

I ricercatori di Fraunhofer Institute hanno sviluppato un metodo di produzione del poliuretano che usa l’anidride carbonica come materiale di partenza ed evita l’impiego di isocianati tossici.

Produrre poliuretano in modo sostenibile e senza l’uso di sostanze tossiche. Per raggiungere questo obiettivo una squadra che riunisce diversi Fraunhofer Institute ha sostituito gli isocianati tossici con l’anidride carbonica come base di partenza.

Generalmente, per produrre poliuretani viene utilizzato un sistema modulare composto da tre elementi costitutivi: isocianati, estensori di catena e polioli. Gli isocianati sono sostanze tossiche e sensibilizzanti che possono causare reazioni allergiche e sintomi asmatici.

L’Agenzia europea per le sostanze chimiche (EChA) ha quindi deciso di imporre una restrizione: dal 2023 solo il personale appositamente formato potrà lavorare con formulazioni contenenti più dello 0,1% di isocianato. “Con la nostra nuova sintesi, evitiamo gli isocianati tossici, ottenendo così processi di produzione più sicuri – spiega Christoph Herfurth, scienziato del Fraunhofer Institute e coordinatore del progetto -. Il poliuretano prodotto in questo modo può anche essere certificato come biocompatibile“.

Per rendere il processo efficiente e fattibile a livello industriale, i ricercatori hanno sostituito gli isocianati con dicarbammato e nel frattempo stanno lavorando anche su agenti più sostenibili per la schiumatura dei poliuretani. “Invece di usare combustibili fossili, per esempio petrolio greggio o gas naturale, come fonte di carbonio per i poliuretani, usiamo anidride carbonica e riciclati di poliuretano – continua Herfurth. In questo modo, possiamo riciclare il carbonio e garantire il rilascio nell’atmosfera di una quantità inferiore di CO2 dannosa“. Questo processo è già attivo e funzionante, ma ha bisogno di pressione e temperature elevate, pertanto i ricercatori degli Istituti Fraunhofer stanno lavorando all’ottimizzazione dei processi.

Inizialmente il team si concentrerà sullo sviluppo dei blocchi per la produzione di poliuretano. Studierà anche le relazioni tra i parametri di processo e le proprietà strutturali, cioè come si ottengono le proprietà che rendono i poliuretani convenzionali così versatili.

Tre diversi dimostratori illustreranno le varie applicazioni di questa nuova forma di poliuretano: il primo saranno i tubi sostenibili per il medicale, il secondo cannule a tubi medici, per esempio per cateteri, e il terzo le tecnologie di lavorazione per i prodotti di serie con la schiuma poliuretanica.

Fonte: https://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2021/november-2021/from-medical-applications-to-sporting-goods-biocompatible-and-sustainable-plastics.html