BR112014001394B1

BR112014001394B1 - Composição para manufaturar uma espuma à base de tanino, a espuma dela obtida, e o seu processo de manufatura

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Publication number: BR112014001394B1
Application number: BR112014001394-2A
Authority: BR
Inventors: Antonio Pizzi; Maria Cécilia Basso; Alain Celzard; Vanessa Fierro; Samuele Giovando
Original assignee: Silvachimica S.R.L.; Université De Lorraine - Institut Enstib-Lermab
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2020-03-24
Also published as: MX2014000790A; KR101958007B1; RU2606621C2; MY168211A; KR20140048295A; RU2014103704A; AR087248A1; WO2013010668A1; MX352275B; BR112014001394A2; JP2014520936A; EP2734560B1; US9302413B2; US20140158927A1; CN103814053A; EP2734560A1; ITTO20110656A1; CN103814053B; JP6005739B2

Abstract

composição para manufaturar uma espuma à base de tanino, a espuma dela obtida, e o seu processo de manufatura uma composição para manufaturar uma espuma à base de tanino-flavonoide, que inclui um pó de tanino-flavonoide principalmente do tipo prorobinetinidinas e/ou profisetinidinas, de acordo com uma quantidade em peso na faixa entre 40% e 45% da composição, álcool furfurílico, um agente de insuflação, e um catalisador. a composição é totalmente livre de formaldeído, e contém uma quantidade de álcool furfurílico maior do que 20% do peso da composição. a composição torna possível obter espumas com ótimas características e de baixo custo, que podem tipicamente ser usadas nos campos da construção e na indústria automotiva e veículos em geral.

Description

COMPOSIÇÃO PARA MANUFATURAR UMA ESPUMA À BASE DE TANINO, A ESPUMA DELA OBTIDA, E O SEU PROCESSO DE MANUFATURA

Campo da invenção [001] A presente invenção refere-se de modo geral a espumas adaptadas para serem usadas em uma grande variedade de aplicações e, usualmente, no campo da construção e na indústria automotiva e veículos em geral.

[002] Espumas orgânicas já são bem conhecidas, utilizadas há muito tempo como materiais isolantes.

[003] Por exemplo, espuma de poliestireno, espuma de poliuretano, lã mineral, pasta de celulose, palha de madeira, cânhamo, e espumas à base de resina fenólica fazem parte desta categoria de materiais.

[004] Contudo, espumas à base de poliestireno e poliuretano, apesar do fato de possuírem propriedades de alto isolamento térmico, elas são muito sensíveis ao fogo e de fácil combustão, e liberam gases bastante tóxicos durante sua queima. No entanto, espumas fenólicas, que têm propriedade de maior resistência ao fogo, são mais quebradiças e custosas.

[005] Adicionalmente, todas essas espumas já conhecidas têm origem sintética e contêm produtos químicos que derivam da indústria petroquímica, assim, não são substâncias renováveis uma vez que sua disponibilidade na natureza é limitada. Dentre elas, espumas à base de resinado fenólico e resorcinol-tanino são bastante quebradiças e compreendem quantidades consideráveis de compostos petroquímicos, portanto, não renováveis e, além disso, são muito pouco eco-compatíveis.

[006] Em particular, a invenção refere-se a uma composição para manufaturar uma espuma à base de taninos, do tipo definido no preâmbulo da reivindicação 1.

[007] Espumas à base de tanino-flavonoide já são conhecidas, cujos taninos-flavonoides consistem em pequenas moléculas polifenólicas, principalmente solúveis em água, e extraídas de plantas.

[008] Em particular, a invenção refere-se a composições à base de taninos do tipo prorobinetinidinas e profisetinidinas, tipicamente obtidos a partir de cascas de árvores Acácia Negra (Acacia mearnsii) ou Acácia Mangium (Acacia mangium), ou de madeira

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2/12 quebracho (Schinopsis lorenzii e/ou Schinopsis balansae), por meio de um processo de extração não poluente executado com água morna com ou sem aditivos, ou com solventes orgânicos. Em especial, taninos-flavonoides são produtos de ocorrência natural, sendo assim, são renováveis, disponíveis na natureza em grandes quantidades, e não são derivados petroquímicos.

[009] As formulações usadas até hoje para obter espumas que contêm taninos também contém potencialmente quantidades relativamente substanciais de formaldeído, que é um produto poluente, tóxico e carcinógeno.

[0010] Em particular, uma composição já conhecida, que é usada para manufaturar espumas à base de taninos, compreende 44,2% de tanino de seu peso, 15,5% de álcool furfurílico (FA) de seu peso, 10,9% de formaldeído de seu peso (Fo), 4,4% de éter etílico (DEE) de seu peso, e 16,2% de ácido p-toluenossulfônico (p-TSA) de seu peso. Esta composição conhecida é relatada a seguir como sendo a padrão (STD).

[0011]O documento US 2006/084718 A1 e o documento XP008078348 divulgam materiais de espuma com base em composições compreendendo taninos flavonóides, álcool furfurílico, um agente de expansão, um catalisador e formaldeído.

[0012] Contudo, já foi confirmado que o formaldeído libera no ar substâncias que podem causar irritações e inflamações na pele, nos olhos e nas vias respiratórias, bem como efeitos neurológicos adversos tais como dor de cabeça, vertigem e fatiga, e que podem também promover o desenvolvimento de alergias e asma em crianças. Assim, o formaldeído foi classificado como um elemento potencialmente carcinógeno no UE, e certamente carcinógeno pelo CIRC (Center of International Research on the Cancer, órgão integrante da OMS).

[0013] Como resultado das diretrizes que entrarão em vigor no curto prazo (PNSE2), será obrigatória a identificação das emissões provenientes de produtos que contêm formaldeído, usado, por exemplo, para isolamento térmico.

[0014] Seria, então, aconselhável obter uma espuma com uma composição que compreende o máximo possível de recursos disponíveis na natureza, do tipo renovável, em especial, sem que seja preciso usar substâncias petroquímicas, e que, além disso, possua propriedades de baixa condutividade térmica, alta resistência ao fogo, baixo custo,

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3/12 de fácil preparo, que não seja quebradiço e tenha boa permeabilidade à água, e, ao mesmo tempo, isento de formaldeído.

[0015]O documento DE-26 25 811 Al, o documento XP026996542 e a US 2007/299167 Al, divulgam composições compreendendo resinas de taninos condensados/álcool furfurílico pré-fabricadas (por exemplo, quebracho tannin) e um catalisador, sendo essas composições livres de formaldeído. Estas composições conhecidas são utilizadas como composições aglutinantes para painéis duros ou misturas de fundição ou como adesivos.

[0016] Em particular, o objetivo da presente invenção é prover uma composição para manufaturar uma espuma à base de tanino, que possua as qualidades desejáveis acima mencionadas.

[0017] O objetivo é alcançado pela composição conforme definida nas reivindicações 1 a 10 em anexo.

[0018] Face à composição objeto da invenção, tendo em vista o fato de que a composição de acordo com a invenção compreende essencial mente tanino, álcool furfurílico, um agente de insuflação e um catalisador, e face ao fato de que a composição contém uma quantidade igual a 20% em peso de álcool furfurílico e está isenta de formaldeído, é possível obter uma espuma de origem ecológica, não tóxica e da qual 90% é à base de recursos disponíveis na natureza em grandes quantidades, e que não são à base de petroquímicos.

[0019] De fato, o álcool furfurílico é um produto natural que deriva da redução catalisadora do furfural, que é obtido como um resíduo da hidrólise de açucares de produtos agrícolas.

[0020] Adicional mente, as espumas obtidas a partir dessa composição são extremamente leves, de baixo custo e fácil produção, e possuem características de boa resistência mecânica, alta resistência ao fogo, alto grau de infusão, são absolutamente não inflamáveis, possuem condutividade térmica reduzida e, portanto, boas propriedades de isolamento térmico, assim como de permeabilidade à água, de esforço de compressão, e uma melhor flexibilidade do que espumas feitas com os materiais já conhecidos até o momento.

[0021] Essas características tornam extremamente interessante o uso da espuma obtida

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4/12 da composição da invenção, em particular, no campo de materiais de construção, na indústria automotiva e na indústria de veículos em geral.

[0022] Adicionalmente, o objeto da invenção é uma espuma obtida de dita composição, tal como definida na reivindicação 11, bem como de um processo para manufatura de dita espuma, como definido nas reivindicações 12 a 15.

[0023] Características e vantagens adicionais da invenção serão esclarecidas por meio da descrição detalhada que seguirá, provida de modo exemplificativo apenas e com referência aos desenhos em anexo, em que:

- a figura 1 compreende uma série de imagens microscópicas de elétrons a) à f) para seções de amostras de espumas obtidas a partir de uma composição de acordo com a invenção, bem como uma imagem g) de uma amostra de uma espuma obtida a partir de uma formulação padrão de acordo com o estado da técnica,

- a figura 2 é um diagrama mostrando a densidade aparente de uma série de espumas de acordo com a invenção compreendendo 30g de tanino, como uma função da quantidade respectiva de álcool furfurílico,

- a figura 3 é um diagrama mostrando a condutividade térmica de uma série de amostras de espumas obtidas da composição da invenção, e de diversas espumas conhecidas do estado da técnica, como uma função da respectiva densidade aparente, e

- a figura 4 é um diagrama mostrando as curvas características de tensão/resistência obtidas para uma série de amostras de espumas de acordo com a invenção, e para uma espuma obtida a partir de formulação padrão do estado da técnica.

DESCRIÇÃO DA COMPOSIÇÃO [0024] Uma espuma de acordo com a invenção é obtida a partir de uma composição que inclui primordialmente um tanino-flavonoide do tipo prorobinetinidinas e profisetinidinas na forma de pó, álcool furfurílico (2-furil-metanol ou 2-furan carbinol), um agente de insuflação e um catalisador.

[0025] O pó de tanino é usado de acordo com uma quantidade em peso na faixa entre 40% e 45%.

[0026] O álcool furfurílico é usado de acordo com uma quantidade em peso maior do que 20%, com o objetivo de substituir o formaldeído usado nas composições conhecidas, a fim

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5/12 de evitar de todo o modo qualquer quantidade de formaldeído na composição da invenção e na respectiva espuma.

[0027] Um líquido é usado como o agente de insuflação, cujo ponto de ebulição está entre 30°C e 100°C, e de modo ideal, entre 40°C e 60°C, convenientemente à base de éter etílico, pentano, e /ou uma mistura de pentano e, preferencialmente, consistindo de, no exemplo ilustrativo que segue, éter etílico.

[0028] O catalisador é do tipo à base de ácido, orgânico ou inorgânico, e consiste preferencialmente de ácido p-toluenossulfônico (p-TSA) ou, como uma alternativa, de ácido tricloroacético.

[0029] Água pode também ser usada de acordo com uma quantidade em peso entre 0% e 15% da composição, por exemplo, entre 8% e 9%.

[0030] Adicionalmente, um isocianato pode ser adicionado à composição, tal como o PMDI (difenilmetano diisocianato polimérico) com o objetivo de aumentar a resistência mecânica da espuma a ser obtida.

[0031] Em particular, a quantidade de agente de insuflação (por exemplo, o éter etílico) na composição é maior do que 5% em peso, e a quantidade de catalisador (por exemplo, o ácido p-toluenossulfônico (p-TSA) é menor do que 16% em peso.

[0032] A composição acima descrita permite que uma espuma com ótimas características seja obtida, tal como explanado em maiores detalhes abaixo, como resultado de um processo para manufaturar a espuma em um molde cujo formato corresponde àquele da espuma a ser obtida.

EXEMPLOS [0033] Doravante, serão descritos, com propósito meramente ilustrativo, alguns exemplos de composições que podem ser usadas para manufaturar uma espuma à base de tanino de acordo com a invenção, bem como o respectivo processo de manufatura, fazendo referência, em especial, às tabelas 1 e 2 abaixo.

[0034] Na tabela 1, as quantidades em gramas de peso dos componentes usados para preparar uma série de amostras da nova espuma, são indicadas.

[0035] Essas amostras são indicadas de modo geral como Fx-y, onde x e y são as quantidades do catalisador (p-TSA) e do álcool furfurílico (FA), respectivamente. Fo e DEE

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6/12 indicam as quantidades de formaldeído e éter etílico, respectiva mente. Na tabela 1, a título de comparação, a composição padrão (STD) da espuma já conhecida da arte é também mencionada.

AMOSTRA	F9-18	F9-20	F9-22	F11-18	F11-20	F11-22	STD
p-TSA (g)	9	9	9	11	11	11	11
fa (g)	18	20	22	18	20	22	10,5
Fo (g)	0	0	0	0	0	0	7,4
DEE (g)	5	5	5	5	5	5	3
Água (g)	6	6	6	6	6	6	6
Tanino (g)	30	30	30	30	30	30	30

TABELA 1 [0036] A espuma à base de tanino isenta de formaldeído de acordo com a invenção foi preparada do seguinte modo.

[0037] Inicialmente, álcool furfurílico (FA: de 18 a 22g), éter etílico (DEE - agente de insuflação: 5g) e, preferencialmente, água (6g), são misturados. Em seguida, 30g de tanino em pó são gradativamente incorporados por meio de agitar vigorosamente a massa durante aproximadamente 15s, por exemplo, usando uma batedeira helicoidal de um tipo já conhecido.

[0038] Por último, de 9 a 11g de catalisador, por exemplo, um ácido orgânico, que consiste geralmente de ácido p-toluenossulfônico (p-TSA), é adicionado misturando-o durante aproximadamente 20s, e a mistura é derramada em um molde cujo formato corresponde àquele da espuma que se pretende obter.

[0039] Após um tempo de espera variável, na ordem de alguns minutos, o catalisador começa a auto-polimerização do álcool furfurílico com o tanino. Essa reação, que é exotérmica, gera calor e faz com que o agente de insuflação (DEE) entre em ebulição, o que leva ao início da etapa de expansão da mistura no molde. Como uma alternativa, o calor necessário para a expansão da composição pode ser fornecido, também apenas em parte, por meio de uma fonte de calor externa.

[0040] A expansão ocorre após um período de espera de alguns minutos, e permite que o molde seja preenchido de maneira otimizada, até que a espuma assuma um formato correspondente àquele definido pelo molde. Desse modo, torna-se possível obter um formato de espuma com qualquer geometria e volume.

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7/12 [0041] Na tabela 2 abaixo, as composições das mesmas amostras mencionadas na Tabela

1, incluindo a composição padrão contendo formaldeído, são providas, que referem-se às porcentagens em peso de seus componentes.

AMOSTRA	F9-18	F9-20	F9-22	F11-18	F11-20	F11-22	STD
p-TSA (g)	13,2	12,9	12,5	15,7	15,3	14,9	16,2
FA (g)	26,5	28,6	30,6	25,7	27,8	29,7	15,5
Fo (g)	-	-	-	-	-	-	10,9
DEE (g)	7,4	7,1	6,9	7,1	6,9	6,8	4,4
Água (g)	8,8	8,6	8,3	8,6	8,3	8,1	8,8
Tanino (g)	44,1	42,9	41,7	42,9	41,7	40,5	44,2
TOTAL	100%	100%	100%	100%	100%	100%	100%

TABELA 2 [0042]No que tange às quantidades da Tabela 2, em uma primeira etapa do processo de manufatura da espuma, o álcool furfurílico, de acordo com uma quantidade em peso maior do que 20%, e o agente de insuflação, tipicamente éter etílico de acordo com uma quantidade em peso maior do que 5%, são misturados.

[0043] Preferencialmente, água de acordo com uma quantidade em peso entre aproximadamente 8% e 9% da composição final, é adicionada à mistura obtida.

[0044] O tanino em pó é então incorporado à mistura obtida, de acordo com uma quantidade entre 40% e 45% em peso, e a mistura é então agitada novamente.

[0045] Em seguida, um catalisador à base ácido, tipicamente, ácido p-toluenossulfônico (p-TSA) ou, como alternativa, ácido tricloroacético, é adicionado de acordo com uma quantidade em peso menor do que 16%, e agitado com a mistura.

[0046] Um isocianato pode também ser adicionado à mistura, tal como o PMDI, por exemplo, de acordo com uma quantidade que varia entre 5% e 20% em peso da composição.

[0047] A mistura então obtida é derramada em um molde, onde a sua expansão ocorre, tal como previamente descrito.

[0048] Em particular, a formulação da composição é otimizada a fim de evitar um endurecimento muito rápido da espuma, e para evitar ou minimizar a formação de porosidades na espuma, e também para que o material não derrame para fora do molde ou se quebre devido a uma etapa de endurecimento muito longa. Em particular, face ao equilíbrio adequado entre a expansão e o endurecimento da espuma, ela não se quebra e

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8/12 nem sucumbe.

[0049] O mesmo processo foi usado para preparar a espuma à base de tanino padrão (STD) contendo formaldeído a fim de se comparar as espumas de acordo com a invenção e a espuma da composição padrão, conforme relatado a seguir.

ANÁLISE DAS AMOSTRAS OBTIDAS [0050] Todas as amostras das espumas obtidas como descrito acima, foram cortadas com formato de paralelepípedos, e foram pesadas para se medir suas densidades aparentes.

[0051] Todas as amostras provaram ser homogêneas e estarem livres de defeitos.

[0052] As amostras pequenas obtidas foram então metalizadas com ouro, e analisadas em um microscópio eletrônico de varredura Hitachi S 520 (SEM na sigla em inglês).

[0053] Sua condutividade térmica foi medida em temperatura ambiente com o método da fonte plana transiente (TPS na sigla em inglês para transient plane source do tipo Hot Disk TPS 2500), e conduziu-se também a medição de seu esforço de compressão por meio de uma máquina de testes universal do tipo Instron 4206 com uma relação de cargas de 2,0mm/min.

[0054] A figura 1 mostra as imagens obtidas pelo SEM aumentadas em 50 vezes, para as seções das amostras mencionadas acima, particularmente em conexão com as composições F9-18 (a), F9-20 (b), F9-22 (c), F11-18 (d), F11-20 (e) e F11-22 (f) como mencionado nas tabelas 1 e 2, bem como para uma seção da amostra com a formulação padrão contendo formaldeído (g) de acordo com o estado da arte.

ESTRUTURA DAS AMOSTRAS OBTIDAS [0055] Conforme se pode notar a partir das imagens da figura 1, a estrutura da maioria das espumas obtidas mostra células abertas e fechadas, separadas por finas membranas das células vizinhas. Em algumas zonas, as membranas estão quebradas, em particular, no caso de quantidades maiores de álcool furfurílico, tal como no caso das amostras (b), (c), (d) e (f).

[0056] Como resultado de uma maior quantidade de p-TSA na formulação (amostras (d), (e), (f)) a estrutura da espuma possui células relativamente menores, ainda que tal efeito seja de pouca expressão.

[0057] Por outro lado, quantidades maiores de álcool furfurílico (FA) não envolvem um

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9/12 efeito claro na dimensão média das células, mas causam uma redução significativa na densidade aparente da espuma. Em qualquer caso, é preferível usar quantidades de álcool furfurílico apenas dentro de uma faixa estreita (de 18 a 22g, com referência à Tabela 1), caso contrário, a espuma terá pouca estabilidade e homogeneidade.

[0058] A figura 2 mostra a densidade aparente (g/cm3) das amostras da espuma de acordo com a invenção, isto é, em conexão com as composições F9-18, F9-20, F11-22, F11-18, F11-20 e F11-22, como uma função da quantidade em peso de álcool furfurílico usado nas respectivas composições contendo 30g de tanino.

[0059] Conforme se pode notar a partir da figura 2, ao se aumentar a quantidade de álcool furfurílico, a densidade aparente da respectiva espuma é reduzida, portanto, em outras palavras, o material fica mais expandido. Na verdade, uma quantidade maior álcool furfurílico causa uma reação mais exotérmica, que serve de base para o crescimento da respectiva espuma. Sendo assim, menos catalisador pode ser usado (9g em vez de 11g) sem modificar substancialmente a estrutura da espuma. O tanino absorve uma parte do calor, o que torna a espuma homogênea e leva a um crescimento bem lento da espuma.

PROPRIEDADES DAS ESPUMAS DA INVENÇÃO [0060] De modo geral, descobriu-se que, com a composição da presente invenção e em comparação com a composição padrão do estado da arte, a substituição de formaldeído por quantidades maiores de ambos o álcool furfurílico e o agente de insuflação, permite que uma espuma seja obtida cujas características são de modo geral melhores do que daquelas obtidas por meio das composições padrão, e que, em todo caso, evitam o uso de qualquer quantidade de formaldeído.

[0061] Na figura 3, as condutividades térmicas (W/m/°K) das espumas à base de tanino de acordo com a invenção são indicadas, como uma função da respectiva densidade aparente (g/cm³), em comparação com as condutividades térmicas de outras espumas conhecidas da arte, em particular espumas à base de fenólicos (PF), de uréiaformol/álcool furfurílico (UFF), à base poliuretano (PU), à base de resinados fenólicos (LPF) e à base de polietileno (PE).

[0062] É possível observar que as espumas da presente invenção têm uma condutividade

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10/12 térmica menor devido a uma densidade aparente menor, sendo assim, suas características de isolamento térmico são totalmente comparáveis àquelas de espumas a base poliuretano (PU), e são melhores do que aquelas de espumas à base de fenólicos (PF) e base de uréia-formol/álcool furfurílico (UFF). Contudo, cumpre ressaltar que, espumas à base de PU são mais sensíveis ao fogo e liberam compostos altamente tóxicos durante sua combustão.

[0063] No caso das espumas de acordo com a invenção, suas características de não inflamabilidade, devido à presença de álcool furfurílico e tanino, as tornam mais favoráveis com relação às espumas à base de PU.

[0064] Em particular, entre as espumas à base de tanino, a condutividade térmica daquelas de acordo com a presente invenção é menor do que a condutividade térmica da composição padrão que contém formaldeído, assim, elas provam ser melhores do ponto de vista do isolamento térmico.

[0065] Na figura 4, as características de resistência mecânica das espumas à base de tanino de acordo com a invenção são indicadas, em particular, obtidas para as amostras de espumas das composições F9-18, F9-20, F9-22, F11-18, F11-20 e F11-22, em comparação com as características da amostra da espuma padrão (STD) contendo formaldeído.

[0066] As curvas da figura 4 mostram o formato típico esperado de sólidos providos com uma estrutura celular, semelhante àquele obtido para a composição padrão que contém formaldeído. Em particular, as curvas de resistência e tensão possuem três zonas claramente reconhecíveis: uma zona inicial de resposta elástica linear, uma zona intermediária substancial mente plana ou platô, e uma zona final de densificação. A maioria das espumas de acordo com a invenção possui um bom comportamento elástico, sendo assim, uma menor rigidez, com relação à espuma padrão (STD), com exceção da composição F11-18. Consequentemente, as espumas obtidas a partir das composições F918, F9-20 e F9-22 são menos quebradiças do que as espumas padrão (STD) que contêm formaldeído, e assim não quebram facilmente. Ademais, seu módulo de elasticidade é significativamente menor. Isto indica um aperfeiçoamento considerável com relação à formulação à base de tanino e formaldeído previamente conhecida.

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11/12 [0067] Esse comportamento deve-se ao fato de que o formaldeído imobiliza facilmente as moléculas de tanino durante a ligação cruzada, e assim, ele reduz fortemente a mobilidade de tais moléculas, o que causa uma polimerização incompleta e a formação de um retículo polimérico quebradiço do tipo vítreo. Sendo assim, a ausência de formaldeído nas composições da presente invenção permite que uma flexibilidade muito maior seja obtida em cadeias de polímeros das espumas em questão.

[0068] Geralmente, espumas são classificadas como sendo rígidas, parcialmente rígidas ou flexíveis, com base em seus respectivos esforços de compressão: > 0,08 Mpa, 0,015^0,08 Mpa e < 0,015 Mpa, respectivamente.

[0069] As espumas dos tipos F9-18, F9-20, F9-22, F11-18 e F11-20 de acordo com a invenção são essencialmente rígidas, enquanto que a espuma do tipo F11-22, que possui a densidade aparente menor (figura 2), é na verdade mole. Considerando que a espuma F11-22 é também aquela que apresenta a menor condutividade térmica, de aproximadamente 0,038 W/m/°K (figura 3), ela é particularmente interessante porque combina uma leveza relevante e qualidades de isolamento muito boas, além de ser de origem natural, à prova de fogo e de baixo custo.

[0070] Adicionalmente, as espumas da invenção são consideravelmente menos hidrofílicas do que espumas semelhantes que contêm formaldeído, e elas são bem mais impermeáveis. Na verdade, se colocarmos uma gota de água na superfície da espuma da invenção, a gota levará bastante tempo, de 5 a 10 min, para que seja lentamente absorvida, uma vez que, devido à porosidade do material, a água é gradativamente dispersada na espuma.

[0071] De modo contrário, na formulação padrão previamente conhecida, a água é absorvida bem rapidamente, e a quantidade que pode ser absorvida pela espuma seca pode atingir até sete vezes seu peso inicial.

[0072] Em suma, uma espuma à base de tanino de acordo com a invenção pode ser obtida como resultado de uma preparação mais ecológica, sem a utilização de formaldeído.

[0073] As espumas de acordo com a invenção, comparadas às espumas à base de tanino da primeira geração que continham formaldeído, possuem no geral uma densidade

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12/12 aparente menor, uma condutividade térmica reduzida menor, o que as torna adaptadas para serem usadas como espumas de isolamento térmico, e uma hidrofilia menor. Ademais, elas são bem menos quebradiças do que as espumas semelhantes que contêm formaldeído, e são mais flexíveis e têm menor friabilidade, bem como têm boas qualidades de resistência mecânica. Adicionalmente, elas não pegam fogo e são autoextinguíveis e, se forem submetidas a uma grande quantidade de calor, o absorve lentamente.

Claims

Reivindicações

1. Composição para manufaturar uma espuma à base de tanino-flavonoide, em especial do tipo prorobinetinidinas e/ou profisetinidinas, de acordo com uma quantidade em peso na faixa entre 40% e 45% da composição, álcool furfurílico, um agente de insuflação e um catalisador, caracterizada por conter uma quantidade de álcool furfurílico maior do que 20% do peso da composição, e pelo fato de que está totalmente livre de formaldeído.
2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o dito agente de insuflação possuir um ponto de ebulição entre 30°C e 100°C, preferencialmente entre 40°C e 60°C.
3. Composição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por o dito agente de insuflação ser à base de éter etílico, pentano, e/ou uma mistura de isômeros de pentano.
4. Composição, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por o dito agente de insuflação ser éter etílico.
5. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por o dito catalisador ser à base de um ácido, de tipo orgânico ou inorgânico.
6. Composição, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por o dito catalisador ser um ácido p-toluenossulfônico (p-TSA).
7. Composição, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por o dito catalisador ser um ácido tricloroacético.
8. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada por conter uma quantidade de agente de insuflação maior do que 5% em peso, e uma quantidade de catalisador menor do que 16% em peso da composição.
9. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada por conter uma quantidade de água entre 0% e 15% em peso da composição.
10. Composição, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizada por conter adicionalmente um isocianato, tal com o diisocianato de difenilmetano polimérico (PMDI).
11. Espuma orgânica à base de tanino, caracterizada por ser obtida a partir de uma composição conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.
12. Processo para manufaturar um produto de espuma orgânica que pode ser

Petição 870190134775, de 16/12/2019, pág. 36/44

2/2 utilizado como um isolante térmico, caracterizado por compreender as etapas de:

- preparar um molde cujo formato corresponde àquele do produto a ser obtido,

- preparar álcool furfurílico e um agente de insuflação cujo ponto de ebulição está compreendido na faixa entre 30° C e 100° C, preferencialmente na faixa entre 40° C e 60° C, tal como o éter etílico, e misturar ditos componentes,

- preparar um pó de tanino-flavonoide, em especial do tipo prorobinetinidina e/ou profisetinidina, e incorporá-lo na mistura incluindo o álcool furfurílico e o agente de insuflação, e agitar a mistura assim obtida,

- preparar um catalisador à base de ácido, tal como o ácido p-toluenossulfônico (pTSA) ou o ácido tricloroacético, adicioná-lo à mistura obtida, e agitar toda a mistura,

- despejar a composição obtida em dito molde, permitindo que a reação dos componentes continue, até que a composição tenha toda se transformado em espuma dentro do molde.
13. Processo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por compreender uma etapa adicional de adicionar uma quantidade predeterminada de água à mistura de álcool furfurílico e agente de insuflação.
14. Processo, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado por o álcool furfurílico ser preparado de acordo com uma quantidade maior do que 20% em peso da composição, o agente de insuflação de acordo com uma quantidade maior do que 5% em peso da composição, a água de acordo com uma quantidade entre aproximadamente 0% e 15% em peso da composição, o catalisador de acordo com uma quantidade menor do que 16% em peso da composição, e o tanino de acordo com uma quantidade entre 40% e 45% em peso da composição.
15. Processo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por compreender também a etapa de preparar um isocianato, tal como o diisocianato de difenilmetano polimérico (PMDI), e de adicioná-lo a mistura de componentes acima.