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http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/tede/291
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | COMPÓSITOS DO RESÍDUO DA Araucaria angustifolia COM POLIURETANA: UMA ABORDAGEM QUIMIOMÉTRICA |
Título(s) alternativo(s): | não consta |
Autor: | Stoski, Adriana |
Primeiro orientador: | Almeida, Carlos Alberto Policiano |
Primeiro coorientador: | Muniz, Edvani Curti |
Resumo: | Neste trabalho foi estudada a reciclagem química do PET por meio do método de glicólise catalítica e posterior uso dos oligômeros obtidos na síntese de um compósito PU-escama. Para a glicólise do PET foi realizada uma análise por planejamento fatorial 22, sendo avaliados a temperatura de reação (150 e 170°C) e quantidade de água adicionada no meio reacional (0 e 2,0%). Os resultados mostraram que os dois fatores influenciam significativamente na despolimerização do PET, sendo que a temperatura em maior extensão. Também foi realizado um estudo físico-químico dos oligômeros por meio das técnicas de FTIR, MEV, CLAE e titulações para obtenção da massa molar média. A técnica de CLAE mostrou que em 150°C as massas molares dos oligômeros estão mais homogêneas entre as amostras, enquanto que em 170°C se encontram mais dispersas. Nos experimentos em que foi adicionado água, encontrou-se o pico referente ao TPA (ÁCIDO Tereftálico), possivelmente gerado pela hidrólise do BHET (Tereftalato de Bis(hidroxietila)). Também concluiu-se que as amostras do primeiro filtrado são mais impuras e possuem massa molar maior do que as do segundo, como mostrado pelas imagens de MEV. Após as caracterizações, foi escolhida a amostra 2FW (segundo filtrado com adição de 2,0% de água) para dar continuidade aos estudos, já que esta apresentou um bom rendimento na despolimerização do PET e ainda apresentou a formação do tetrâmeros hidroxilados, sendo mais uma fonte de poliol para a formação do compósito PU-escama (Poliuretana-escama da pinha). Nesta etapa também foi realizado um estudo por planejamento fatorial 22, sendo avaliados o tempo de reação (2 e 4 h) e a quantidade de escama (5,0 e 15,0%), no qual tornou-se evidente que a análise dos fatores não deve se processar em separado, já que há uma forte interação entre as variáveis. Concluiu-se que quanto maior a quantidade de carga de reforço, o tempo de reação para modificar a escama deve ser elevado, sendo que para 2 h de reação a quantidade limite de escama é de 5% e para 4 h, 15%. Através da análise mecânica do material, a amostra 4 obteve as melhores propriedades mecânicas finais, com um valor de 119,73 (de área sob a curva do gráfico Tensão x Deformação Específica), enquanto que a amostra 3 obteve um valor de apenas 17,90, sendo o mais baixo. Por meio das técnicas termogravimétricas, pode-se afirmar que a estabilidade térmica dos compósitos é de 245°C, quando se inicia a degradação da ligação uretana. Foi observado que a secagem dos compósitos é mais eficiente em atmosfera de N2 por 48 h e não em atmosfera e temperatura ambientes, como a maioria dos trabalhos relatam. Por fim, constata-se que as técnicas utilizadas neste trabalho são eficientes e que os oligômeros podem ser usados como bons extensores de cadeia para a produção de compósitos poliuretana-escama. |
Abstract: | In this paper is about the chemical recycling of PET by catalytic glycolysis and later use of oligomers in the synthesis of a composite PU-Brazilian pine fruit was studied. For the glycolysis of PET a 22 factorial design was used, being evaluated the reaction temperature (150 and 170°C) and amount of water added in the reaction medium. The results showed that the two factors have significant influence on the depolymerization of PET, but the temperature in a higher intensity. There was also a physical chemistry study of the oligomers using the techniques FTIR, MEV, HPLC and titrations to obtain the medium molar mass. The HPLC technique showed that in 150 the molar masses of the oligomers are more uniform among the samples, while in 170°C they are more separate. In the experiments in which it was added 2% of water it was noticed the peak referring to TPA, possibly produced by BHET hydrolysis. It is also possible to realize that the samples of the first filtering material are less pure and have higher molar mass than the second filtering material, as showed by MEV. After the characterization, the sample 2FW was chosen for further studies, since it showed a good profit at the depolymerization of PET and there was also the formation of hydroxylated tetramers, being a better source of polyol to the formation of the a composite PU-Brazilian pine fruit. At this stage was also made a 2? factorial analysis, being evaluated reaction time and amount of scales, making clear that the analysis of the factors can`t be processed separately, since there is a strong interaction between the variables. It can be concluded that when it is added a bigger quantity of charge enforcement, the period of time for the reaction to modify the scales has to be high, being for 2h of reaction the quantity limit of the scale is 5% and for 4h, 15%. Through the mechanical analysis of the material, the sample 4 obtained the best final mechanical properties, at a value of 119,73, while the sample 3 obtained only a value of 17,90, the lowest value. Using the thermogravimetric techniques, it can be said that thermic stability of the composites is 245°C, when the degradation of the urethane ligation is started. It is also noticeable that the drying of the composites is more efficient in a N2 atmosphere for 48h and not in room temperature and atmosphere, as most works refer to. Finally, it can be certified that the techniques used in this work are efficient and the oligomers can be used as good chain extensors for polyurethane. |
Palavras-chave: | PET glicólise poliuretana compósito planejamento fatorial composites factorial design glycolysis |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | BR |
Instituição: | UNICENTRO - Universidade Estadual do Centro Oeste |
Sigla da instituição: | UNICENTRO |
Departamento: | Unicentro::Departamento de Ciências Exatas e de Tecnologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Química (Mestrado) |
Citação: | STOSKI, Adriana. COMPÓSITOS DO RESÍDUO DA Araucaria angustifolia COM POLIURETANA: UMA ABORDAGEM QUIMIOMÉTRICA. 2014. 72 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química - Mestrado) - Universidade Estadual do Centro Oeste, Guarapuava-PR. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://localhost:8080/tede/handle/tede/291 |
Data de defesa: | 1-Jan-2014 |
Aparece nas coleções: | Programa de Pós-Graduação em Química Aplicada |
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