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Ésteres etílicos epoxidados do óleo de milho como plastificante alternativo para o PVC
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/22378
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Ramos, Luiz Pereira, 1960- | - |
| Autor(es): dc.contributor | Zawadzki, Sônia Faria, 1961- | - |
| Autor(es): dc.contributor | Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Química | - |
| Autor(es): dc.creator | Pedrozo, Tiago Hommerding | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2025-09-01T10:58:16Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2025-09-01T10:58:16Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-11-20 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-11-20 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2009 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://hdl.handle.net/1884/22378 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/22378 | - |
| Descrição: dc.description | Orientador: Prof. Dr. Luiz Pereira Ramos | - |
| Descrição: dc.description | Coorientadora: Profª. Drª. Sônia Faria Zawadzki | - |
| Descrição: dc.description | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciencias Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 2008 | - |
| Descrição: dc.description | Bibliografia: f. 76-82 | - |
| Descrição: dc.description | Resumo: O poli(cloreto de vinila) (PVC) é um dos plásticos mais consumidos em todo o mundo, com uma demanda superior a 35 milhões de toneladas no ano de 2007, com a estimativa de um aumento de 4,4 % na produção para o ano de 2010. Aliado ao consumo deste polímero está o de seus aditivos, dentre os quais pode ser destacada a classe dos plastificantes. Por definição, plastificantes são materiais adicionados à matriz polimérica com o objetivo de aumentar sua flexibilidade, processabilidade ou capacidade de alongamento. Para o PVC, a classe dos ftalatos é a mais utilizada sendo que, destes, o ftalato de dioctila (DOP) é considerado o plastificante padrão para o PVC. Apesar de todos os aspectos positivos que o DOP apresenta, este e toda a classe dos ftalatos estão, nas últimas décadas, sendo alvo de muitos estudos científicos. Há muitas controvérsias sobre sua toxicidade, visto que, em alguns casos, foram confirmado dados sobre a retirada, por extração, do ftalato da matriz polimérica, inviabilizando a aplicação deste em algumas situações, principalmente quando em contato direto com alimentos. Em vista desta problemática, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um plastificante a partir do óleo de milho. Neste estudo, primeiramente, o óleo sofreu etanólise na presença de NaOH (0,5%), dando origem aos monoésteres etílicos do óleo de milho. Após a etapa de purificação, este último foi epoxidado utilizando um perácido (in situ). Foi considerada a condição mais viável como sendo aquele em que foi utilizado ácido fórmico (85%, V/V) e peróxido de hidrogênio (30%, V/V), na razão molar 1:1:4 (mols de insaturação do éster:ácido:H2O2), sem a presença de solvente e com tempo e temperatura de reação de 2 horas e 65 °C, respectivamente. Tanto os produtos da transesterificação quanto os da epoxidação foram caracterizados por cromatografia a líquido de alta eficiência (CLAE) e ressonância magnética nuclear (1H e 13C RMN). Considerando a obtenção eficiente dos ésteres etílicos do óleo de milho epoxidado (EME), este foi empregado na composição com PVC. As primeiras composições foram produzidas por "casting" e os resultados visuais foram excelentes, pois os filmes se mostraram transparentes, com uma elasticidade muito boa e não tendo sido observado qualquer sinal de exsudação do plastificante (EME), demonstrando sua boa compatibilidade com a matriz polimérica. Na seqüência, foram preparadas placas, por calandragem e posterior prensagem, do PVC com o plastificante EME e, para efeito comparativo, com o plastificante padrão DOP. Para saber o comportamento dos plastificantes na composição estes materiais foram testados em diferentes ensaios, como, absorção de plastificante, dureza Shore A, perda de massa em estufa e em solvente, estabilidade térmica, DSC e ensaio mecânico de tração. De maneira geral, os resultados obtidos foram bastante positivos, pois demonstraram vantagens na utilização do EME como plastificante quando comparados ao DOP. Com base nos resultados apresentados neste trabalho e até o presente momento, as expectativas da eficiência na plastificação do PVC com o plastificante estudado se mostraram muito promissoras, atendendo às características desejadas. | - |
| Descrição: dc.description | Abstract: Poly(vynil chloride) (PVC) is one of the most consumed polymers in the world. In 2007 the demand was higher than 35 million tons with an expected increase of 4.4% for 2010. Together with uprising market for PVC, there is also an increasing demand for their additives, among which plasticizers are probably the most important ones. In general, the goal of adding plasticizers to the polymeric matrix is to improve properties such as flexibility, processability or elongation. Phthalates like dioctyl phthalate (DOP) are the most widely used plasticizers for PVC because of the flexibility improvements that they are able to impart to the final product. In the last decade, the appropriateness of DOP as a plasticizer for PVC has been a matter of debate. This is because DOP is usually used in high concentrations and this leads to its migration from the polymeric matrix to the material that it is in contact with. Migration of DOP to food, as in the case of food packaging using PVC films, raises a question about its toxicity to human beings, reason for what there is legislation to restrict its use as a PVC plasticizer. Assuming that this hypothesis is confirmed, the use of DOP would have to be ruled out for applications in which there is a direct contact between the food and the plasticized PVC film. Having this in mind, the objectives of this project were oriented to the development of an environmentally benign PVC plasticizer from corn oil ethyl esters. Ethyl esters were produced by corn oil ethanolysis in the presence of sodium hydroxide (NaOH). The corn oil ethyl esters were then epoxidized in situ by a peroxy acid. In both cases, the reaction products were characterized by high performance liquid chromatography (HPLC) and nuclear magnetic resonance (1H- and 13C-NMR). The best conversion of ethyl esters to their epoxy derivatives was obtained in 2 hours without the use of a co-solvent, using 65 °C as the initial reaction temperature and an unsaturated ethyl esters:formicacid:hydrogen peroxide molar ratio of 1:1:4. Corn oil epoxidized ethyl esters (EEE) were utilized as plasticizers for PVC in different compositions. PVC films were prepared by casting using EEE and DOP for comparison. The PVC films based on EEE were transparent and showed no evidence for the exsudation of the plasticizer. The elasticity of the plasticized PVC films was also very good, as well as the apparent compatibility of EEE with the polymeric matrix. DOP- and EEE-plasticized PVC plates were then prepared by calendering followed by pressing to evaluate their mechanical properties. These specimens were immediately subjected to several test methods, such as plasticizer absorption, mass lost by heat and solvent extraction, thermal stability, hardness (Shore A) and tensile properties. Except for the mass loss, all of other test methods revealed considerable advantages with the use of EEE in relation to DOP. In general, these results were rather promising as they have demonstrated that EEE can be used in replacement of DOP as the plasticizing agent of PVC. Moreover, by replacing DOP by EEE in PVC formulations, the resulting plasticized materials displayed better mechanical properties, showing that the option for this greener plasticizer may offer additional advantages for the application of PVC films in packaging of a large variety of food products. | - |
| Formato: dc.format | x, 82f. : il. [algumas color.] ; 30 cm. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Relação: dc.relation | Disponível em formato digital | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Plásticos | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Esteres | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Cloreto de polivinila | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Oleo de milho | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Catalise | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Química | - |
| Título: dc.title | Ésteres etílicos epoxidados do óleo de milho como plastificante alternativo para o PVC | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional - Rede Paraná Acervo | |
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