Compósitos poliméricos obtidos a partir do óleo de Baru : síntese e caracterização

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2008.Texto, parcialmente liberado pelo autor - sem os capítulos 3, 4 e 5.Atualmente, a questão ambiental está sendo cada vez mais discutida em busca de se atingir o desenvolvimento sustentável, caracterizado por suprir as necessidades da geração atual, sem comprometer a capacidade de atender às gerações futuras. Nesse contexto, o uso de matérias-primas renováveis é uma iniciativa interessante. O óleo de baru é uma matéria-prima renovável nativa do Cerrado brasileiro, com elevado percentual de insaturação. O objetivo desse trabalho foi preparar e caracterizar materiais poliméricos obtidos a partir do óleo de baru reforçados com crisotila, um filossilicato de estrutura tubular com dimensões nanométricas. Os compósitos foram preparados nas proporções de 0,25, 0,5, 1,0 e 2,0 % de crisotila – além do polímero sem a adição de carga – por polimerização térmica in situ e posterior cura por polimerização oxidativa. Os materiais poliméricos obtidos foram caracterizados por ensaios de intumescimento, MEV, MFA, espectroscopia Raman, RMN de 13C no estado sólido, DRX, análise térmica (TG, DSC e TMA), PL e PAS. Os resultados mostraram que as duplas ligações foram largamente consumidas na cura dos materiais, conduzindo a materiais poliméricos reticulados, cujos parâmetros de solubilidade, provavelmente, se encontram entre 8,8 e 12,1 (cal/cm3)½. Eles absorvem na região do UV-VIS e emitem na região do VIS – vermelho – e no infravermelho próximo. As imagens por MEV e MFA indicaram que a matriz polimérica é porosa e composta por camadas. As fibras da crisotila, muitas vezes aglomeradas, estão dispostas nos três eixos no interior dessa matriz, podendo estar alinhadas. Por DSC, foi possível notar que existem frações líquidas com caráter saturado nos materiais. As análises por DRX, PAS e TG sugeriram que não houve intercalação nos compósitos, de maneira que eles são compósitos de fases separadas. Dessa forma, a adição de carga não influenciou a sua estabilidade térmica em atmosfera inerte. As propriedades mecânicas, ao contrário, foram influenciadas pela adição de carga, que promoveu um aumento no módulo de Young dos compósitos, devido ao seu caráter fibroso. Além disso, esses materiais apresentaram comportamentos frágeis sob tração. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACTNowadays, the environmental issue is being increasingly discussed in order to achieve sustainable development, characterized for supplying the needs of the current generation without compromise the capacity to assist future generations. In this context, the use of renewable raw materials is an interesting initiative. The baru oil is a native renewable raw material of the Brazilian Savanna with high proportion of insaturation. The aim of this work was to prepare and characterize polymeric materials obtained from baru oil reinforced with chrysotile, a tubular phyllosilicate with nanometric dimensions. The composites were prepared in the proportions of 0.25, 0.5, 1.0 and 2.0 % of chrysotile - besides the polymer without chrysotile – by in situ thermal polymerization and subsequent hardening by oxidative polymerization. The polymeric materials obtained were characterized by swelling tests, SEM, AFM, Raman spectroscopy, 13C NMR in the solid state, XRD, thermal analysis (TG, DSC and TMA), PL and PAS. The results showed that the double bonds were widely consumed in the hardening of the material, leading to cross-links in polymeric materials, whose solubility parameters are probably between 8.8 and 12.1 (cal/cm3)½. They absorb in the UV-VIS and emit in the VIS - red - and the near infrared. The images by SEM and AFM indicated that the polymeric matrix is porous and composed of layers. The fibers of chrysotile, often lumped, are displayed in the three axes within this matrix and can be aligned. By DSC, it was possible to note that there are saturated liquid fractions within the materials. Analyses by XRD, PAS and TG suggested that there was no intercalation in the composites, hence they were phase separated composites. Thus, the addition of load did not affect their thermal stabilities under inert atmosphere. The mechanical properties, in contrast, were influenced by the addition of load, which promoted an increase in the Young modulus of the composites due to its fibrous character. Moreover, these materials showed fragile behave under traction