Publicação

Estudos de plastificação do PVC com componentes de suberina

Detalhes bibliográficos
Resumo:	O presente trabalho teve como principal objectivo o estudo do uso de derivados de recursos renováveis, nomeadamente a suberina e o condensado negro, como potenciais plastificantes para o poli(cloreto de vinilo) PVC. As propriedades do PVC e em particular a sua temperatura de transição vítrea, e consequentemente a temperatura à qual adquire características de termoplástico podem ser facilmente ajustadas através da incorporação de plastificantes. Os plastificantes que mais se utilizam são os ftalatos. Porém, estes são considerados tóxicos, tornando-se fundamental a procura de alternativas, preferencialmente provenientes de fontes renováveis. A suberina da cortiça (que pode ser obtida a partir de resíduos da indústria corticeira, nomeadamente o pó de cortiça e o condensado negro) e a suberina da bétula (extraída da casca da bétula, um resíduo da indústria de pasta de papel do norte da Europa) possuem composições químicas e propriedades, passíveis de serem usados como plastificantes do PVC. Estes materiais são constituídos maioritariamente por compostos monoméricos (ou oligoméricos) que possuem cadeias alifáticas longas e grupos carboxílo, hidroxílo (ambos eventualmente na forma de éster) e epóxido. Para testar o potencial plastificante foram preparadas formulações de PVC com 30 % destas misturas naturais, que foram posteriormente caracterizadas por TGA, DSC e ensaios mecânicos de forma avaliar as suas propriedades térmicas e o seu comportamento mecânico. Foram igualmente preparadas e caracterizadas formulações com ftalato de di-octilo (DOP) e com óleo de soja epoxidado (ESBO) para efeitos comparativos. Dos resultados obtidos por termogravimetria, todas as formulações à excepção do PVC-ESBO apresentam temperaturas de degradação inferiores quando comparadas com o PVC sem plastificante mas superior quando comparada com a obtida para o PVC plastificado com DOP. Como tal, qualquer um dos plastificantes testados é termicamente mais estável que um dos mais utilizados com o PVC. O DOP e o ESBO apresentam melhor compatibilidade com o PVC uma vez que, por análise de DSC, surge uma única transição correspondente à formulação. Para o caso das misturas de PVC com componentes de suberina e de condensado negro, surgem 2 transições vítreas que não poderam ser atribuídas de forma inequívoca. Dos ensaios mecânicos verifica-se que a formulação de PVC com DOP foi aquela que apresentou maior % de deformação e menor valor de módulo de Young, sendo portanto a mais flexível. As formulações de PVC com componentes de suberina e de condensado negro apresentavam menor valor de deformação e maior valor do módulo de Young, apresentando consequentemente um comportamento mais rígido quando comparado com a formulação PVC-DOP. Uma explicação para estes resultados pode deverse à temperatura (temperatura ambiente) a que os ensaios foram efectuados. Estes resultados mostram que no caso do PVC com os derivados da suberina e de condensado negro a Tg deve ser superior à temperatura ambiente uma vez que os materais são bastante rígidos.
Autores principais:	Caetano, Ana Patrícia Fernandes
Assunto:	Química ambiental Policloreto de vinilo Plastificantes Cortiça Recursos renováveis
Ano:	2011
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade de Aveiro
Idioma:	português
Origem:	RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro

Descrição
Resumo:	O presente trabalho teve como principal objectivo o estudo do uso de derivados de recursos renováveis, nomeadamente a suberina e o condensado negro, como potenciais plastificantes para o poli(cloreto de vinilo) PVC. As propriedades do PVC e em particular a sua temperatura de transição vítrea, e consequentemente a temperatura à qual adquire características de termoplástico podem ser facilmente ajustadas através da incorporação de plastificantes. Os plastificantes que mais se utilizam são os ftalatos. Porém, estes são considerados tóxicos, tornando-se fundamental a procura de alternativas, preferencialmente provenientes de fontes renováveis. A suberina da cortiça (que pode ser obtida a partir de resíduos da indústria corticeira, nomeadamente o pó de cortiça e o condensado negro) e a suberina da bétula (extraída da casca da bétula, um resíduo da indústria de pasta de papel do norte da Europa) possuem composições químicas e propriedades, passíveis de serem usados como plastificantes do PVC. Estes materiais são constituídos maioritariamente por compostos monoméricos (ou oligoméricos) que possuem cadeias alifáticas longas e grupos carboxílo, hidroxílo (ambos eventualmente na forma de éster) e epóxido. Para testar o potencial plastificante foram preparadas formulações de PVC com 30 % destas misturas naturais, que foram posteriormente caracterizadas por TGA, DSC e ensaios mecânicos de forma avaliar as suas propriedades térmicas e o seu comportamento mecânico. Foram igualmente preparadas e caracterizadas formulações com ftalato de di-octilo (DOP) e com óleo de soja epoxidado (ESBO) para efeitos comparativos. Dos resultados obtidos por termogravimetria, todas as formulações à excepção do PVC-ESBO apresentam temperaturas de degradação inferiores quando comparadas com o PVC sem plastificante mas superior quando comparada com a obtida para o PVC plastificado com DOP. Como tal, qualquer um dos plastificantes testados é termicamente mais estável que um dos mais utilizados com o PVC. O DOP e o ESBO apresentam melhor compatibilidade com o PVC uma vez que, por análise de DSC, surge uma única transição correspondente à formulação. Para o caso das misturas de PVC com componentes de suberina e de condensado negro, surgem 2 transições vítreas que não poderam ser atribuídas de forma inequívoca. Dos ensaios mecânicos verifica-se que a formulação de PVC com DOP foi aquela que apresentou maior % de deformação e menor valor de módulo de Young, sendo portanto a mais flexível. As formulações de PVC com componentes de suberina e de condensado negro apresentavam menor valor de deformação e maior valor do módulo de Young, apresentando consequentemente um comportamento mais rígido quando comparado com a formulação PVC-DOP. Uma explicação para estes resultados pode deverse à temperatura (temperatura ambiente) a que os ensaios foram efectuados. Estes resultados mostram que no caso do PVC com os derivados da suberina e de condensado negro a Tg deve ser superior à temperatura ambiente uma vez que os materais são bastante rígidos.