ÁREA: Materiais
TÍTULO: SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE POLIURETANOS DERIVADOS DE ÓLEOS DE BABAÇU, BURITI E MAMONA UTILIZANDO COMO INICIADOR O HDI
AUTORES: Xavier, F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI) ; Oliveira, M. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI) ; Marinho, R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI) ; Gomes, H. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI) ; Borges, F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI) ; Silva, A. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI) ; Evaristo, L. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI) ; Cardoso, N. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO PIAUI) ; Matos, J. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI)
RESUMO: A grande expansão da tecnologia está buscando sempre inovar no que tange a
consciência ecológica e na descoberta de compósitos que visem substituir os
derivados do petróleo, minimizando os impactos gerados. Sabendo-se que os
poliuretanos (PU) por muitos anos foram compósitos derivados do petróleo, este
trabalho teve como objetivo a síntese do poliuretano derivado de óleos naturais
(babaçu, buriti e mamona), utilizando como catalizador o hidróxido de lítio
(LiOH), iniciado por Hexametileno Diisocianato (HDI). Os resultados obtidos foram
comprovados por espectroscopia na região do Infravermelho (FTIR), afirmando a
presença dos grupos característicos à formação do poliuretano.
PALAVRAS CHAVES: óleos naturais; poliuretanos; biodegradabilidade
INTRODUÇÃO: A constante busca por insumos básicos de caráter renovável, tem despertado
estudos voltados à aplicabilidade de óleos naturais, sendo que estes possuem
características favoráveis à superar necessidades energéticas a fim de
fortalecer a produção de materiais biodegradáveis (PAIVA et al., 2010). Os
produtos derivados do petróleo têm sido amplamente substituídos por compósitos
de origem vegetal e animal, incentivando pesquisas que promovam a consciência
ecológica. Tendo assim, como caráter relevante a este contexto, a síntese de
poliuretanos, que são polímeros formados a partir da reação entre unidades
monoméricas contendo grupos hidroxilas (os monoglicerois, neste tranbalho), com
isocianatos, resultam em ligações uretânicas característica desta classe de
polímeros, usufruindo de importantes fatores econômicos tais como;
disponibilidade de matéria prima, mínimo impacto ecológico e baixo custo de
sintetização, com finalidade de aplicação nas indústrias automobilística, de
moveis, embalagens e outras (ALVES et al., 2009, PLASKAR et al., 2010). Este trabalho teve como objetivo a sintese e caracterização de poliuretanos derivados de óleos vegetais (babaçu, buriti e mamona), utilizando como iniciador o Hexametileno Diisocianato (HDI), catalisada por Hidroxido de Lítio (LiOH), comprovando a eficiencia da formação do poliuretao pela espectroscopia de Infravermelho pela técnica de Transfomada de fourier (FTIR).
MATERIAL E MÉTODOS: Os óleos utilizados na formação dos poliuretanos (PUs) foram submetidos à
filtração para retirada de impurezas. Posteriormente calculou-se o peso
molecular, ressaltando que o mesmo estava na forma triglicerídea. Depois desta
etapa calculou-se a quantidade de catalisador necessário, sendo que foi
utilizada uma relação de 5% m/m de catalisador em relação ao óleo, obtendo valor
referente a 0,015 g de LiOH. Uma quantidade de 30 mL de óleo foi inserida em um
balão, mantido sob agitação constante. Quando atingiu a temperatura de 120 °C,
adicionou-se o catalisador, e a reação prosseguiu por mais 3 horas. Ao término
do tempo estipulado foi retirada uma alíquota de 5 mL e realizado o teste de
solubilidade (razão 3/1 de etanol/monoglicerídeo), com 9 mL de álcool etílico.
Após a confirmação da formação dos monoglicerídeos, adiciou-se hexametileno de
diisocianato (HDI) ao meio reacional, mantendo agitação e temperatura constantes
por mais 24 horas, formando então o poliuretano.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A formação dos PUs foi comprovada pela espectroscopia no infravermelho (FTIR),
observando as absorções características (Paiva et a., 2010, Alves et al., 2009,
Palaskar et al., 2010). A figura 1 mostra que os monoglicerídeos (MG) possuem
uma quantidade significativa de grupos hidroxilas livres, e após a reação
catalisada por LiOH, o desaparecimento destas absorções comprovam a formação dos
PUs. Ressaltamos ainda, que o óleo de mamona não necessitou de reação catalisada
com LiOH, pois este já possui grupos hidroxilas livres, na qual estes foram
responsáveis pela formação dos PUs ao reagirem com o HDI.
O desaparecimento da banda de OH em torno de 3400 cm-1, observado na Figura 2,
confirma a formação dos poliuretanos. Os picos em 1727 cm-1 e 1061cm-1 são
derivados do estiramento -C=O. Bandas de forte intensidade para este polímero
também são observadas em 1460 cm-1 e 1736 cm-1, atribuídas ao estiramento da
ligação C-N e N-H, respectivamente. Como também, são observadas bandas em 2913,
responsáveis pela deformação axial do estiramento (N-H) e 2396, característico
do grupo isocianato e que se encontra mais intenso no poliuretano derivado de
mamona, comprovando a total eficiência da reação.
FIGURA 1
Espectro FTIR do óleo de mamona e dos monoglicerídeos derivados dos óleo do babaçu e de buriti.
FIGURA 2
Espectro FTIR dos poliuretanos (PU) derivados dos óleos de mamona, buriti e babaçu.
CONCLUSÕES: Observou-se que a reação dos óleos com diisocianato foi efetiva para a formação
poliuretanos. Pode-se dizer ainda, que a aplicação de óleos naturais de origem
vegetal (babaçu, buriti e mamona) na indústria pode ser promissora diminuindo os impactos ambientais, pela qual são possuidores de fácil processamento, ajudando a
manter a sustentabilidade de famílias que tem como fonte de renda a extração de
óleos vegetais.
AGRADECIMENTOS: A Universidade federal do Piauí-UFPI, GERATEC, Laboratório Interdisciplinar de
Materiais Avançados-LIMAV e ao CNPq.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: Paiva, G. M. S., Borges, F. M., Batista, N. C., Lima, S. G. e Matos, J. M. E. Síntese de poliuretana obtida do óleo de mamona (ricinuscommunis) na ausência de solventes. 62ºCongresso brasileiro para o progresso da ciência. Natal, p. 1,
2010.
Alves, W. F., Kanda, H. F., Malmonge, L. F., Malmonge J. A. PreparationsandCharacterizationof Castor Oil-BasedPolyurethane/Poly(o-methoxyaniline) BlendFilm. Jornal of Applied Polymer Science, v. 105, p. 706-709, 2009.
Palaskar, D. V., Boyer, A., Cloutet, E., Alfos, C. e Cramail, H. Synthesis of biobased polyurethane from oleic and ricinoleic acids as the renewable resources via the AB-type self-condensation approach. Biomacromolecules, v. 11, n. 5, p. 1202-1211, 2010.
