Estudo da influência da razão molar [NCO]/[OH] nas propriedades de poliuretanas originadas do óleo de maracujá (Passiflora edulis SimsF. flavicarpa degener)

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.