Desarrollo de una metodología para la obtención de un biocomposito con potencial aplicación como aislante térmico a partir de residuos de espuma rígida de poliuretano de origen RCD (2025)
La espuma rígida de poliuretano es uno de los materiales más utilizados como aislante térmico en la actualidad a nivel mundial, a pesar de esto en Colombia no hay una alternativa apropiada para el tratamiento de los residuos generados por este material, siendo que el 90% de los residuos están en la capacidad de ser aprovechados, pero sin una alternativa repetible y sostenible se dificulta aprovechar este residuo para darle utilidad en el sector de la construcción bogotana. Debido a esto se plantea un proyecto en el cual se pueda darle una nueva vida útil al residuo de espuma rígida de poliuretano e incorporarlo en la obtención de un biocomposito con utilidad en el sector de la construcción, todo esto mediante los criterios de química verde y los criterios de la construcción sostenible bogotana. Primeramente se diagnosticó los residuos de poliuretano y se delimitaron las propiedades que debe tener para poder ser aprovechado, utilizando un residuo con una humedad relativa inferior al 30%, densidad aparente de 35kg/m3 y una conductividad térmica de 0,037W/mK y por medio de un proceso preliminar se delimitó que el porcentaje de peso de biomasa no debe superar el 15% en el material y se seleccionó el aserrín como fase dispersa con un contenido de celulosa aproximado al 80%. Por último se realizó un proceso experimental multivariado en el cual se controló el porcentaje de peso de biomasa y de residuo de poliuretano, para posteriormente evaluar la conductividad térmica, la densidad, la resistencia a la compresión, espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier y análisis termogravimétrico de los biocompositos obtenidos, obteniendo un proceso metodológico repetible a partir de la incorporación del residuo de poliuretano como fase dispersa en un 10% como porcentaje de peso y el 12% de aserrín como porcentaje de peso en una matriz polimérica de poliuretano, con unas propiedades de densidad aparente de 65kg/m3 , siendo casi el doble que el residuo de poliuretano utilizado en su obtención, una conductividad térmica de 0,029W/mK y una resistencia a la compresión de 75 kPa, 3 veces mayor que la de una espuma rígida de poliuretano de baja densidad, con punto de degradación térmica de 250°C, además de una vida útil aproximada de 45 años. Finalmente se obtuvo una metodología que garantizó la repetibilidad en la obtención de un biocomposito por medio de la incorporación de residuos de poliuretano y residuos de aserrín como fases dispersas, dando lugar a un material que cumple con las propiedades de un aislante térmico útil en el sector de la construcción bogotana, logrando tener una conductividad térmica menor, además de una densidad, resistencia a la compresión y vida útil superior con respecto la espuma rígida de poliuretano utilizada en construcción.