BIA - IFPI Campus Teresina Central Mestrado Mestrado em Engenharia dos Materiais - Teresina Central
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Tipo: Dissertação
Título: Síntese e caracterização de poliéster obtido a partir do produto natural norbixina e propileno glicol
Autor: Cruz, Dennis do Nascimento
Orientador(a): Viana, Vicente Galber Freitas
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Costa, Charllyton Luís Sena da
metadata.dc.contributor.referee1: Viana, Vicente Galber Freitas Viana
metadata.dc.contributor.referee2: Carvalho, Luiz Fernando Meneses de
metadata.dc.contributor.referee3: Oliveira, Deuzuita dos Santos
Resumo: Poliésteres pertencem a uma classe de polímeros muito empregada na fabricação de fibras e membranas, das quais podem ser confeccionados tecidos, plásticos, embalagens e em aplicações mais aprimoradas, dependendo de suas propriedades, podem ser usados como biomateriais. O trabalho dissertado tem como objetivo sintetizar e caracterizar um novo material polimérico, um poliéster obtido a partir do produto natural norbixina, substância extraída do urucum (Bixa Orellana L.), e do propileno glicol, poliálcool muito utilizado em sínteses orgânicas. A síntese foi realizada por meio de uma reação clássica de poliesterificação (neste caso, uma reação entre um ácido dicarboxílico com um diol), executada em sistema aberto, sob aquecimento e agitação. Depois de cerca de 50 minutos e temperatura de 130º C, adicionou-se, como catalisador, o acetato de cobalto. Mantendo-se a temperatura constante e transcorridos cerca de mais 10 minutos, a mistura reacional começou a mudar de fase, passando a apresentar características plásticas com certo grau de viscosidade. Completada a polimerização, o material foi resfriado naturalmente até a temperatura ambiente, onde o mesmo tornou-se enrijecido com aspecto quebradiço. Foi executado todo preparo necessário do material polimérico para o estudo de suas propriedades estruturais, térmicas e morfológicas através das técnicas de caracterização: Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Análise Termogravimétrica (TGA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). As análises de composição estrutural de Espectroscopia FTIR apresentaram o surgimento de bandas típicas de carbonila de éster (1735 cm–1) e redução da intensidade de absorção dos estiramentos O–H, o que notabiliza uma diminuição do caráter de grupos hidroxila, eliminados na reação de policondensação. As curvas de caracterização térmica (TGA e DSC) mostraram que o material sintetizado apresentaram valores de transições de fase apreciáveis para materiais poliméricos, especialmente os polímeros amorfos com tendências termoplásticas. A morfologia do poliéster apresentada na análise do MEV mostrou pequenos blocos de oligômeros imersos numa grande matriz polimérica lisa, relacionada à sua cadeia polimérica linear com a presença de extensa fase amorfa. Os resultados obtidos nas referidas análises foram satisfatórios, evidenciando que houve a formação de uma nova estrutura polimérica, com características bem definidas e distintas dos monômeros formadores, garantindo consistência e reprodutibilidade do método de síntese do polinorbixinato de propileno (PNP).
Abstract: Polyesters belong to a class of polymers often employed in the manufacture of fibers and membranes, including fabrics can be made, plastics, packaging and more enhanced applications depending on their properties, can be used as biomaterials. The work lectured aims to synthesize and characterize a new polymeric material, a polyester obtained from natural product norbixin, substance extracted from annatto (Bixa Orellana L.), and propylene glycol, polyol widely used in organic synthesis. The synthesis was performed through a classical polyesterification reaction (in this case, a reaction between a dicarboxylic acid with a diol), performed in an open system under heating and stirring. After 50 minutes and temperature 130 °C, is added as catalyst, the cobalt acetate. Maintaining the constant temperature and elapsed over about 10 minutes, the reaction mixture began to change phase, starting to introduce plastic characteristics with some degree of viscosity. After completion of polymerization, the material was naturally cooled to room temperature, where it has become hardened with cracked appearance. Was executed all necessary preparation of the polymeric material for the study of their structural, thermal and morphological properties through characterization techniques: Infrared Spectroscopy Fourier Transform (FTIR), Thermogravimetric Analysis (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Microscopy Scanning electron microscopy (MEV). The analyzes of the structural composition of FTIR spectroscopy showed the appearance of the typical bands of ester carbonyl (1735 cm–1) and reduced absorption intensity of stretches O–H, which excels a decrease in character hydroxyl groups removed in the polycondensation reaction. The thermal characterization curves (DSC and TGA) showed that the synthesized material shows phase transitions appreciable values for polymeric materials, especially amorphous thermoplastic polymers with trends. The morphology of the polyester shown in the SEM analysis showed small oligomers blocks immersed in a large flat polymeric matrix, related to their linear polymeric chain with the presence of a large amorphous phase. The results obtained from these analyzes were satisfactory, indicating that there was formation of a new polymeric structure with well defined characteristics and distinct from forming monomers, ensuring consistency and reproducibility of propylene polinorbixinato (PNP) synthesis method.
Palavras-chave: Polimerização
Poliéster
Norbixina
Propileno glicol
Cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS
metadata.dc.language: por
País: Brasil
Editor: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Sigla: IFPI
metadata.dc.publisher.program: PPGM
Citação: CRUZ, Dennis do Nascimento. Síntese e caracterização de poliéster obtido a partir do produto natural norbixina e propileno glicol. 2015. 62 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) — Instituto Federal do Piauí, campus Teresina Central, Teresina, 2015.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/767
Data do documento: 2015
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