Resumen

En este trabajo se investigó la polimerización de glicerol en presencia de catalizadores ácidos (H₂SO₄ o H₃PO₄) y básicos (NaOH) para producir resinas termoestables. Los resultados mostraron que la temperatura de reacción y la concentración de catalizador son críticas para obtener un buen rendimiento y selectividad. En condiciones óptimas, es decir, catalizador H₂SO₄, 140 °C durante 24 horas, fue posible obtener polímeros con una selectividad del 98%. Tras la polimerización, los materiales se sometieron a extracciones con diferentes disolventes, es decir, agua, THF y hexano. Los extractos se caracterizaron por ESI(+)-MS (Espectrometría de Masas por Ionización Electro-Spray) y por FTIR, mostrando la presencia de oligómeros de cadena corta (hasta seis unidades). Para tiempos de reacción más cortos, por ejemplo 4 horas, fue posible obtener una alta selectividad (100%) para los oligómeros, pero con una baja conversión de glicerol (25%). También se observó que los otros catalizadores (H₃PO₄ y NaOH) mostraron una baja actividad para promover la polimerización del glicerol, por ejemplo, rendimientos del 25% tras 24 horas.

INTRODUCCIÓN

La creciente producción de biodiésel mediante la transesterificación[1-3] de aceites vegetales o grasas animales (Figura 1), en todo el mundo[4] y especialmente en Brasil, debería conducir a un aumento significativo del volumen de glicerol en el mercado. Por cada tonelada de triglicéridos procesada, se producen al menos 100 kg de glicerol[4-6]. Como consecuencia, el precio del glicerol cae bruscamente en el mercado mundial[7]. Esta caída de precios es una tendencia mundial, y no es diferente en Brasil, que en 2005 registró unos precios del glicerol de unos R$ 3000 t-1, pero en 2007, la misma cantidad de glicerol se vendía a R$ 1700 t-1[8]. Y en las regiones próximas a las plantas de biodiesel, en 2009, el precio no superaba los R$ 700 t-1[8]. Ante esta situación, el desarrollo de nuevos procesos de conversión del glicerol en productos de mayor valor agregado[9] es esencial, ya que la producción y el mercado de glicerol derivado de la petroquímica son ya estables. 

Actualmente, el glicerol derivado de la industria petroquímica (que es de alta pureza) se utiliza en la producción de cosméticos[10,11], productos farmacéuticos[12], bronceadores[13], aditivos alimentarios[10,11] y estabilizantes para PVC[14], aplicaciones que no son fácilmente accesibles para el glicerol derivado del biodiésel (de pureza variable)[15]. Una transformación química alternativa, entre varias descritas en la literatura[15-25], para consumir parte de este glicerol derivado del biodiésel es la reacción de polimerización (Figura 2). 

• Materias:Polimerización Gomas y resinas sintéticas Glicerol Catalizadores
• Subjects:Polymerization Gums and resins Synthetic Glycerol Catalysts
• Palabras claves:Glicerol; Polimerización; Resina termoestable; Poliglicerol
• Keywords:Glycerol; Polymerization; Thermosetting resin; Polyglycerol