A new route towards lignin-based polyols: a highway for lignin exploitation

Abstract

El aumento del uso de productos de base petroquímica, junto con el agotamiento del petróleo y la mayor preocupación de la industria y la sociedad por la situación medioambiental actual, ha dado lugar a una intensa investigación de alternativas más sostenibles como los materiales bio-basados. En este sentido, existe un creciente interés en la valorización de material lignocelulósico, y en especial de la lignina, siendo esta uno de los biopolímeros más prometedores para la fabricación de materiales bio-basados. Sin embargo, el empleo directo de lignina en síntesis se ve obstaculizado por su inherente baja reactividad, su fragilidad y su compleja estructura. Una forma de potenciar el empleo de la lignina es a través de su funcionalización formando polioles basados en lignina (PBLs), donde los grupos hidroxilo están alejados del núcleo de lignina aumentando considerablemente su reactividad. Sin embargo, los métodos de síntesis actuales de PBLs tienen asociados una alta formación de subproductos, así como unos costes de producción elevados debido a las condiciones agresivas que se emplean, convirtiendo los PBLs poco atractivos desde un punto de vista económico a escala industrial. En esta tesis se estudia una ruta alternativa industrialmente más factible mediante la polimerización catiónica por apertura de anillo de oxiranos en presencia de lignina. La modificación de los parámetros de reacción permite obtener familias de PBLs con diferentes propiedades físicas, químicas y termodinámicas en condiciones muy suaves de reacción. Por consiguiente, se pueden obtener PBLs ¿a la carta¿ en función de los requerimientos necesarios para su uso directo o como intermedios en la síntesis de materiales bio-basados, incrementando su viabilidad a escala industrial, por ejemplo, como materiales de cambio de fase para almacenamiento térmico de energía o la síntesis de poliuretanos bio-basados.