Síntese de poliuretanos bio-baseados usando celulose e lignina como polióis com simultânea formação de filmes aditivados com nanopartículas de SiO2 ()
- Authors:
- Autor USP: PEREIRA, DIEGO BELTRAME - IQSC
- Unidade: IQSC
- Subjects: FILMES; NANOPARTÍCULAS
- Language: Português
- Abstract: A produção e consumo desenfreado de materiais plásticos, especialmente os de uso único, consiste em um grave problema ambiental, e que exige novas alternativas alinhadas à bioeconomia circular. Este estudo propôs o desenvolvimento de filmes poliuretanos (PUs) bio baseados sintetizados a partir de celulose microcristalina (MCC) e lignina Kraft (LK) como polióis, juntamente com o triglicerídeo do ácido ricinoleico, principal componente do óleo de mamona (castor oil, CO). Para a síntese dos PUs com simultânea formação de filmes, foi usado como fonte de grupos isocianato um diisocianato alifático de baixa toxicidade, o hexametileno diisocianato (HDI). As reações ocorreram na ausência de solventes ou catalisadores seguindo estequiometria 1:1 (OH/NCO). A mistura dos reagentes foi espalhada na superfície de uma placa de vidro, gerando três matrizes a partir dos polióis usados: I) apenas CO (PUCO), II) CO e MCC (PUCO50MCC) e III) CO e LK (PUCO50LK). Parte dos filmes foram aditivados com nanopartículas de SiO2 (NPs-SiO2) sintetizadas a partir de rota biotecnológica, através da incorporação destas na mistura reacional dos filmes, em concentrações de 2,5% e 5%, ou pela deposição na superfície, utilizando um aerógrafo, instantaneamente após o espalhamento da mistura reacional na placa de vidro com a reação em progresso, em concentração de 5 e 10%, ou após determinado período de tempo, em concentração de 10%.A análise de espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier dos filmes formados revelou a ausência da banda de isocianato em 2255 cm-1, indicando que todas as reações foram concluídas com total consumo do HDI. A microscopia eletrônica de varredura mostrou diferenças na morfologia da superfície e da superfície fraturada dos filmes, a depender da matriz e da adição ou não de NPs-SiO2. A adição de NPs-SiO2 pouco alterou as propriedades de tração dos filmes tipo PUCO, que permaneceu por volta de 1 MPa. Quando as NPs foram adicionadas na mistura reacional na concentração de 2,5% apresentaram maior efeito de reforço, aumentando a resistência à tração na ruptura dos filmes de PUCO50MCC e PUCO50LK em, respectivamente, 87,5% e 25%. Os módulos de Young dos filmes de PUCO50MCC5%SiO2 e PUCO50LK5%SiO2 apresentaram o maior aumento com adição de NPs, de respectivamente 26% e 89%. Os alongamentos dos filmes dos tipos PUCO, PUCO50MCC, e PUCO50LK variaram, respectivamente, de 43 a 50%, 35 a 96%, e 47 a 56%. As propriedades de tração dos filmes PUCO50MCC e PUCO50LK apontam para aplicações como embalagens, películas flexíveis para sensores, como coberturas em agricultura, dentre outras. A análise dinâmico-mecânica mostrou picos nas curvas Tan , atribuídos a Tg, para os filmes de PUCO e PUCO50MCC em 0 ºC e 26 ºC respectivamente, e dois picos para os filmes PUCO50LK, em 30 ºC e 185 ºC, referentes aos segmentos flexíveis e rígidos, respectivamente.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
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ABNT
PEREIRA, Diego Beltrame. Síntese de poliuretanos bio-baseados usando celulose e lignina como polióis com simultânea formação de filmes aditivados com nanopartículas de SiO2. [S.d.]. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Instituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, [S.d.]. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/7d4d4bfe-7516-4cdd-a57a-5734c107ac92/Diego_Beltrame_Pereira_TCC.pdf. Acesso em: 17 fev. 2026. -
APA
Pereira, D. B. Síntese de poliuretanos bio-baseados usando celulose e lignina como polióis com simultânea formação de filmes aditivados com nanopartículas de SiO2 (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Instituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/7d4d4bfe-7516-4cdd-a57a-5734c107ac92/Diego_Beltrame_Pereira_TCC.pdf -
NLM
Pereira DB. Síntese de poliuretanos bio-baseados usando celulose e lignina como polióis com simultânea formação de filmes aditivados com nanopartículas de SiO2 [Internet]. [citado 2026 fev. 17 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/7d4d4bfe-7516-4cdd-a57a-5734c107ac92/Diego_Beltrame_Pereira_TCC.pdf -
Vancouver
Pereira DB. Síntese de poliuretanos bio-baseados usando celulose e lignina como polióis com simultânea formação de filmes aditivados com nanopartículas de SiO2 [Internet]. [citado 2026 fev. 17 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/7d4d4bfe-7516-4cdd-a57a-5734c107ac92/Diego_Beltrame_Pereira_TCC.pdf
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