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Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unb.br/handle/10482/8908
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Title: Estudo da influência da razão molar [NCO]/[OH] nas propriedades de poliuretanas originadas do óleo de maracujá (Passiflora edulis SimsF. flavicarpa degener)
Authors: Coelho, Breno Cunha Pinto
Orientador(es):: Sales, Maria José Araújo
Assunto:: Óleos vegetais
Indústria química
Polímeros
Issue Date: 4-Jul-2011
Citation: COELHO, Breno Cunha Pinto. Estudo da influência da razão molar [NCO]/[OH] nas propriedades de poliuretanas originadas do óleo de maracujá (Passiflora edulis SimsF. flavicarpa degener). 2011. xv, 71 f. il. Dissertação (Mestrado em Química)—Universidade de Brasília, Brasília, 2011.
Abstract: A síntese de poliuretanas (PUs) é alvo de grande interesse comercial há um bom tempo, porém um possível problema será o fato da sua produção principal ser a partir somente de material petroquímico. Sua possível produção a partir de recursos renováveis como óleos vegetais é de grande interesse acadêmico e industrial. Nessa dissertação é relatado um trabalho focado na produção de PUs de óleo da semente de maracujá, por meio de seu respectivo poliol. A produção do poliol se baseia em uma reação de 5 h em que reage ácido fórmico (HCOOH) e peróxido de hidrogênio, na proporção de 3 e 1,5 mol, respectivamente, para cada mol de ligações duplas existentes no composto. Esta reação produz no meio reacional o ácido perfórmico, capaz de epoxidar a dupla ligação, com posterior abertura no anel epóxido em meio ácido, tudo em uma única etapa. O óleo e o poliol foram caracterizados por RMN 1H, FTIR e TG/DTG. O aparecimento da banda na região de 3500 cm-1 no IV confirmou a síntese do poliol, bem como outras bandas de absorção e estudos de RMN. A produção das PUs foi realizada em uma reação rápida e eficiente, pela simples adição do isocianato metileno difenil diisocianato (MDI), sob agitação vigorosa durante 2,5 minutos. A quantidade de MDI adicionada foi depende da razão molar [NCO]/[OH] desejada, que nesse estudo foram 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 e 1,2. Em seguida, as Pus foram colocadas na estufa a 100 °C por 24h para cura. A análise térmica é um dos principais focos desse trabalho e relata a estabilidade térmica desses materiais por meio de análises TG/DTG, em diversas taxas de aquecimento, 5, 10, 20 e 30 °C min-1, assim como seu estudo cinético, sendo capaz de dar informações da decomposição térmica como, energia de ativação, ordem de reação, frequência de choques, número de etapas presentes na decomposição térmica, massa perdida em cada intervalo de tempo, dentre outras. A caracterização morfológica foi realizada por DRX, indicando uma relativa cristalinidade das diversas PUs obtidas.
Abstract: The polyurethanes (PUs) synthesis is subject of great commercial interest for a long time; however, one problem encountered is its production from petrochemical material, non-renewable. The possible production of PUs from renewable resources like vegetable oils is of great academic and industrial interest. This dissertation reports a study focused on the production of PUs from seed passion fruit oil, through their respective polyol. The production of polyol is based in a reaction of 300 minutes, reacting formic acid (HCOOH) and hydrogen peroxide at a ratio of 3 and 1.5 mol respectively, for each mol of double bonds that exists in the compound. This reaction produces the performic acid in situ, able to epoxidize the double bond with subsequent opening of epoxide ring in acidic medium, all in a single step. The oil and the polyol were characterized by 1H NMR, FTIR and TG/DTG. The appearance of the band at 3500 cm-1 in IR confirms the formation of polyol, as well as other peaks and NMR studies. The production of PUs was performed in a rapid and efficient reaction, by the simple addition of the isocyanate MDI under vigorous stirring for 2.5 minutes. The amount of MDI added depends on the molar ratio [NCO]/[OH] desired; in this study they were 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 and 1.2. Then the PUs were placed in an oven at 100 °C for 24 hours to cure. Thermal analysis is a major focus of this work and reports the thermal stability of these materials by TG/DTG at different heating rates, 5, 10, 20 and 30 °C min-1, as well as their study kinetic, being able to reveal information such as thermal decomposition, activation energy, reaction order, frequency of shocks, number of steps in this heat decomposition, mass lost in each time interval, among other more. Morphological characterization was done by XRD, indicating the relative crystallinity of the PUs obtained.
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2011.
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