Ref.: MCoCa06-002
Apresentador: Vinicius Taveira
Autores (Instituição): Nascimento, L.S.(Instituto Federal do Ceará); Taveira, V.(Instituto federal de ciencia e tecnologia do ceara); Mazzetto, S.(Universidade Federal do Ceará); Lomonaco, D.(Universidade Federal do Ceará); Avelino, F.(Instituto Federal do Ceará);
Resumo:
A crescente busca pela substituição dos derivados petroquímicos por materiais de
origem renovável tem aumentado a prospecção de biomoléculas oriundas da biomassa
lignocelulósica. O objetivo desse trabalho foi desenvolver biocompósitos de alta
performance a partir das frações lignocelulósicas fosforiladas da fibra do coco seco
obtidas por processo de biorefinaria. A fibra de coco seco foi submetida a uma hidrólise
ácida utilizando ácido fosfórico 85 % m/m a 70°C durante 1 hora, obtendo-se a polpa
celulósica e lignina fosforiladas. A quantificação de fósforo nessas frações foi realizada
por espectrofotometria na região do ultravioleta e do visível (UV-Vis). A matriz
polimérica foi formada resina epóxi (DGEBA) aditivada com lignina fosforilada numa
concentração de 5 % m/m. Utilizou-se como reforço, misturas (“blends”) das fibras de
coco natural (FCN) e fosforilada (FCF), nas quais a proporção de FCN/FCF variou de
100/0 a 0/100 % m/m. Os biocompósitos foram fabricados utilizando-se uma proporção
de matriz/reforço de 80/20 % m/m. Após a mistura da matrizes poliméricas e dos
reforços com o agente de cura ([BMIM][PF 6 ] 10 % m/m), os biocompósitos foram
submetidos à prensagem durante 16 horas a temperatura ambiente. A cura dos materiais
foi realizada em forno mufla a 220 °C por 1 hora. Os biocompósitos foram
caracterizados por análise termogravimétrica (TGA), capacidade calorífica específica a
pressão constante (c p ) e teor de gel em THF. O processo de biorefinaria empregado
permitiu a hidrólise dos componentes lignocelulósicos, além da inserção de grupos
fosfatos em sua estrutura em um único processo, resultando em teores de fósforo de
0,25 e 0,27 % m/m para a fibra e lignina fosforiladas, respectivamente. Os resultados de
TGA mostraram que o aumento da concentração de FCF reduziu a estabilidade térmica
dos bicompósitos (T onset ), mas aumentou o resíduo carbonáceo final consideravelmente,
conferindo potencial propriedade de retardância de chamas ao material. De forma geral,
o aumento do teor de FCF nos biocompósitos também causou a diminuição dos valores
de c p , indicando que o efeito sinérgico da FCN com a FCF produziu materiais com
baixa capacidade de reter calor. Por outro lado, os valores de teor de gel obtidos
revelaram que os biocompósitos apresentaram elevados graus de reticulação e que estes
não foram significativamente afetados pela proporção de FCN/FCF, visto que variaram
de 90,7 a 94,3 %. Os resultados obtidos evidenciam a potencialidade da obtenção de
produtos de alto valor agregado a partir de um processo de biorefinaria à base de
fósforo com diferentes características estruturais e com possibilidades de emprego na
confecção de materiais de alta performance, os quais revelaram propriedades térmicas e
químicas promissoras, características extremamente desejáveis para aplicações em
química de polímeros e de materiais.