Poli(acil-uretanas) livres de isocianato e originadas de óleos vegetais

Abstract

As poliuretanas livres de isocianato (NIPUs) têm sido amplamente estudadas, devido apresentarem propriedades competitivas às poliuretanas (PUs) comerciais e síntese ambientalmente favorável. As PUs são de extrema importância na indústria tornando-se necessária a otimização das suas sínteses. Então, este trabalho propõe sintetizar uma classe de PUs, as poli(aciluretanas) (PUAcil) livres de isocianato (NCO), utilizando uma nova metodologia de síntese, além de elucidar o mecanismo da sua reação. Para a síntese, foram utilizados o óleo de mamona (Ricinus communis L.) e a ureia. As reações foram feitas com agitação mecânica, usando o catalisador BF3(Et2O) e cura de 72 h, em uma estufa a 100°C. A fim de propor e definir o mecanismo da reação de formação da PUAcil_Mamona, óleos vegetais in natura e quimicamente modificados, ácidos graxos puros e quimicamente modificados foram submetidos à mesma metodologia de síntese da nova PUAcil. Para isso, foram utilizados os óleos de palma (Elaeis guineenses), andiroba (Carapa guianenses), castanha do Brasil (Bertholletia excelsa) e maracujá (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Degener), além dos ácidos graxos linoleico, ricinoleico, oleico e palmítico. Esses ácidos graxos foram submetidos às reações de esterificação, hidroxilação e polimerização. A caracterização dos materiais precursores foi realizada por ressonância magnética nuclear dos núcleos de 1H (RMN 1H), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e termogravimetria (TG). Os materiais obtidos foram analisados por FT-IR, RMN 1H e RMN 13C, TG, calorimetria diferencial de varredura (DSC), cromatografia de permeação em gel (GPC), testes de absorção de umidade, reometria, análise dinâmico-mecânica (DMA), ângulo de contato, teste de citoxicidade e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Essa pesquisa gerou um novo polímero, originado de recursos renováveis, e suas caracterizações indicaram características atrativas para a indústria de polímeros. As reações com os óleos vegetais e os ácidos graxos puros e modificados confirmaram o mecanismo de reação proposto para obter a estrutura da PUAcil_Mamona.