Avaliação da influência da adição de amido nas propriedades do poliuretano
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i6.29128Palavras-chave:
Amido; Poliuretano termoplástico; Compósito; Polimerização.Resumo
Os poliuretanos estão entre os polímeros mais versáteis do mundo com uma grande demanda do mercado atual. O desenvolvimento de novas composições são necessárias, devido à busca por materiais de alto desempenho e com propriedades diferentes das existentes. A incorporação de cargas ao polímero é um meio de melhorar o desempenho do poliuretano. Desta forma, o presente trabalho teve o objetivo de incorporar o amido ao poliuretano termoplástico via polimerização in situ, nas proporções de 1,0%, 2,0%, 3,0% e 5,0% em massa em relação à massa de polímero puro, e avaliar as propriedades térmicas e morfológicas dos compósitos obtidos. O poliuretano foi obtido por meio da reação da policaprolactonadiol (PCL) e do 1,6-diisocianato de hexametileno (HDI). A morfologia dos compósitos obtidos foi caracterizada por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). As propriedades térmicas foram caracterizadas através da calorimetria exploratória diferencial (DSC) e análise termogravimétrica (TGA). Além disso, avaliou-se a superfície dos polímeros através da técnica de molhabilidade. Com base nos resultados obtidos, o compósito que apresentou melhor desempenho foi o poliuretano com 5% de amido, pois evidenciou aumento da cristalinidade e, portanto, o aumento da resistência térmica. Além disso, verificou-se a melhor dispersão da carga na matriz polimérica, para o microcompósito com 5% de amido, indicando que o amido agregou propriedades distintas ao compósito.
Referências
Alghamdi M. N. (2020). Thermoplastic composite system using polymer blend and fillers. Journal of King Saud University - Engineering Sciences, In Press, Corrected Proof.
Artiaga, K. C. M. (2014). Desenvolvimento e aplicação do compósito plásticomadeira (Poliuretano/resíduo de MDF) na indústria de base de calçados. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais da REDEMAT, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, MG, 79 p.
Balmayor, E. R., Tuzlakoglu, K., Azevedo, H. S., Reis, R. L. (2009). Preparation and characterization of starch-poly-ε-caprolactone microparticles incorporating bioactive agents for drug delivery and tissue engineering applications. Acta Biomaterialia, 5(4), 1035-1045.
Batista, N. L. (2015). Estudo do efeito da cristalinidade nas propriedades mecânicas de compósitos termoplásticos com aplicações aeronáuticas. Tese (Doutorado em Engenharia de Materiais), Universidade Estadual Paulista, Guaratinguetá, SP, 180 p.
Chen, M., Parsons, A. J., Felfel, R. M., Rudd, C. D., Irvine, D. J., Ahmed, I. (2016). In-situ polymerisation of fully bioresorbable polycaprolactone/phosphate glass fibre composites: In vitro degradation and mechanical properties. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 59, 78-89.
Dessimon, D. L. (2016). Microcompósitos de poliuretanos, por polimerização in situ, com resíduo wet blue da indústria coureira. Trabalho de Conclusão de Curso (Monografia) – Curso de Engenharia Química, Universidade Feevale, Novo Hamburgo, RS, 75 p.
Du, M., Guo, B., Demin, J. I. A. (2006). Thermal stability and flame retardant effects of halloysite nanotubes on poly(propylene). European Polymer Journal, 42(6), 1362-1369.
EMBRAPA. (2012). Compósito de amido termoplástico e policaprolactona reforçado com fibras de sisal pré-tratadas com peróxido alcalino. VI Workshop da rede de nanotecnologia aplicada ao agronegócio, Fortaleza. São Carlos: LNNA, p.258-260.
Estrela, C. (2018). Metodologia científica: Ciência, Ensino e Pesquisa. 3ª Edição, Editora: Artes Médicas, Universidade Federal de Goiás (FO/UFG) – Goiás, 738p.
Freitas, M. C. J, Tavares, D. Q. (2005). Caracterização do grânulo de amido de bananas. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 25(2), 217-222.
Gurgel, D., Bresolin, D., Sayer, C., Filho, L. C., Araújo, P. H. H. (2021). Flexible polyurethane foams produced from industrial residues and castor oil. Industrial Crops and Products, 164, 113377.
Isotton, F. S. (2013). Desenvolvimento e caracterização de filmes de amido de milho eterificado com plastificante glicerol, sorbitol e poli (álcool vinílico). Dissertação (Mestrado em Engenharia de Processos e Tecnologias) – Programa de Mestrado em Engenharia de Processos e Tecnologias, Universidade de Caxias do Sul, Caxias do Sul, RS, 100 p.
Kurdziel, M., Łabanowska, M., Pietrzyk, S., Pająk, P., Królikowska, K., Szwengiel, A. (2022). The effect of UV-B irradiation on structural and functional properties of corn and potato starches and their components. Carbohydrate Polymers, 289(1), 119439.
Machado, M. L. C., Pereira, N. C., Miranda, L. F., Terence, M. C., Pradella, J. G. C. (2010). Estudo das propriedades mecânicas e térmicas do polímero Poli-3-hidroxibutirato (PHB) e de compósitos PHB/pó de madeira. Materials Research, 20(1), 65-71.
Munoz, P. A. R., Oliveira, C. F. P., Amurin, L. G., Rodriguez, C. L. C., Nagaoka, D. A., TAvares, M. I. B., Domingues, S. H., Andrade, R. J. E., Fechine, G. J. M. (2018). Novel improvement in processing of polymer nanocomposite based on 2D materials as fillers. Express Polymer Letters, 12, 930-945.
Ojogbo, E., Ogunsona, E. O., Mekonnen, T. H. (2020). Chemical and physical modifications of starch for renewable polymeric materials. Materials Today Sustainability, 7–8, p.100028.
Ono, R. (2019). Obtenção e caracterização de compósitos de copolímero aleatório de polipropileno e carga de amido de mandioca. Trabalho de Conclusão de Curso (Monografia) – Curso de Engenharia de Materiais, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, PR, 39 p.
Prado, M. A., Dias, G., Carone, C. L., Ligabue, R., Dumas, A., Martin, F., Roux, C. L., Micoude, P., Einloft, S. (2015). Synthetic silico-metallic mineral particles (SSMMP) as nanofillers: comparing the effect of different hydrothermal treatments on the PU/SSMMP nanocomposites properties. Polymer Bulletin, 72, p.2991–3006.
Pereira, A. S., Shitsuka, D. M., Parreira, F. J., Shitsuka, R. (2018). Metodologia da pesquisa científica. UFSM, 119p.
Ravindren, R., Mondal, S., Nath, K., Narayan C. (2019). Investigation of electrical conductivity and electromagnetic interference shielding effectiveness of preferentially distributed conductive filler in highly flexible polymer blends nanocomposites. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 118, p.75-89.
Reis, M. M., Brito, G. F., Santos, Z. I. G., Ueki, M. M., Santos, R. F. A. (2016). Avaliação do tipo de compatibilizante nas propriedades de blendas de polietileno/amido. Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, 22, p.9623-9633.
Severino, A. J. (2013). Metodologia do trabalho científico. 3ª Edição, Cortez Editora, São Paulo – SP, 274p.
Silva, V. D., Santos, L., Subda, S. M., Ligabue, R. (2013). Synthesis and characterization of polyurethane/ titanium dioxide nanocomposites obtained by in situ polymerization. Polymer Bulletin, 70(6), 1819–1833.
Soni, S. S., Rodell, C. B. (2021). Polymeric materials for immune engineering: Molecular interaction to biomaterial design. Acta Biomaterialia, 133(1), p.139-152.
Souza, D. R. S., Mesquita, J. P., Lago, R. M., Caminhas, L. D., Pereira, F. V. (2016). Cellulose nanocrystals: A versatile precursor for the preparation of different carbon structures and luminescent carbon dots. Industrial Crops and Products, 93, 121-128.
Szycher, M. (2013). Handbook of polyurethanes. 2º ed. New York: Taylor & Francis group.
Travinskaya, Т. V., Brykova, A. N., Babkina, N. V., Mamunya, Y. P., Shtompel, V. I., Robota, L. P., Savelyev, Y. V. (2021). Structural peculiarities, thermal and viscoelastic properties of ionomeric polyurethanes based on renewable raw materials. International Journal of Polymer Analysis and Characterization, 26(5), 458-469.
Wang, T., Yu, C., Yang, C., Shieh, Y., Tsai, Y., Wang, N. (2011). Preparation, Characterization, and Properties of Polyurethane-Grafted Multiwalled Carbon Nanotubes and Derived Polyurethane Nanocomposites. Journal of Nanomaterials, 2011, 1-9.
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