Determinación de Isocianato Mediante ATR-FTIR y su Aplicación en la Síntesis de Poliuretanos

ECHEVERRÍA, M.G.; PERUZZO, P.J.; PARDINI, O.R.; AMALVY, J.I.

San Luis

Congreso; XXVI Congreso Argentino de Química; 2006

Asociación Química Argentina

Los recubrimientos poliuretánicos (PU) son ampliamente utilizados para la protección de diferentes sustratos debido a sus características de alto brillo, transparencia, propiedades mecánicas (elasticidad, resistencia a la abrasión y al impacto) y alta resistencia a los solventes. La preparación de éstos materiales comienza con la reacción de un isocianato polifuncional, normalmente di o trifuncional, y un poliol (típicamente un poliéter o poliéster). Durante la misma, que se realiza en varias etapas y en particular en la síntesis del prepolímero, es importante controlar el contenido de los grupos isocianato (NCO) sin reaccionar o ?libre?, tanto para evaluar el avance de la reacción, como también para controlar el contenido final de grupos NCO antes de realizar la dispersión en medio acuoso ya que en estos casos el grupo NCO reacciona con agua dando ureas, y llevando a la formación de geles con la consecuente desestabilización de la dispersión obtenida. La técnica comúnmente empleada para la cuantificación de NCO se basa en un método titulométrico. Este método presenta la desventaja de utilizar una cantidad considerable de reactivos y solventes orgánicos tóxicos y en algunos casos también costosos (dibutilamina, tolueno o triclorobenceno, alcohol isopropílico o alcohol metílico). La técnica consume aproximadamente 5 minutos para realizar la titulación, por lo cual no es adecuado cuando se requiere del seguimiento exhaustivo del avance de la reacción entre isocianatos y polioles caracterizada por una cinética rápida. En la actualidad, las técnicas espectroscópicas ofrecen diversas alternativas para solucionar este tipo de problemas. En particular, la espectroscopia IR es una técnica conveniente para la detección de grupos activos en un poliuretano además de proveer información útil para la caracterización de los mismos. Dentro de ésta, la técnica de reflectancia total atenuada (ATR) es una herramienta muy importante por la relativa facilidad en la preparación de la muestra. En el presente trabajo se presenta la determinación del contenido de NCO libre mediante la técnica ATR-FTIR y la aplicación en el seguimiento de la reacción durante la preparación de un prepolímero poliuretánico y de la correspondiente dispersión acuosa poliuretánica. Los resultados se comparan con los obtenidos al aplicar la técnica titulométrica convencional.