Navegar por:

Utilização de derivados da glicerina na produção de plastificantes

Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/22384
Registro completo de metadados
MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorRamos, Luiz Pereira, 1960--
Autor(es): dc.contributorZawadzki, Sônia Faria, 1961--
Autor(es): dc.contributorUniversidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Química-
Autor(es): dc.creatorFollmann, Heveline Dal Magro-
Data de aceite: dc.date.accessioned2025-09-01T12:44:53Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2025-09-01T12:44:53Z-
Data de envio: dc.date.issued2024-12-03-
Data de envio: dc.date.issued2024-12-03-
Data de envio: dc.date.issued2009-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://hdl.handle.net/1884/22384-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/1884/22384-
Descrição: dc.descriptionOrientadores: Prof. Dr. Luiz Pereira Ramos e Profª Drª Sônia Faria Zawadzki-
Descrição: dc.descriptionDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 27/04/2009-
Descrição: dc.descriptionBibliografia: 104-115-
Descrição: dc.descriptionResumo: Este trabalho teve por finalidade a utilização da glicerina, um co-produto do processo de produção do biodiesel, para a preparação de plastificantes substitutos dos convencionais, à base de ftalatos. Os derivados acilados à base de glicerina e ácido lático (GLIAL) foram produzidos por reação de esterificação utilizando tempo, temperatura e proporções molares entre glicerina-ácido lático variáveis, mediante emprego do catalisador octanoato de estanho em concentração constante e igual a 5% (m/m) em relação à quantidade de glicerina utilizada na acilação. A identificação das melhores condições de reação foi realizada através de um planejamento fatorial 23, composto por três variáveis avaliadas em dois níveis. As respostas analisadas (índice de hidroxila, índice de carboxila e consumo de glicerina e de ácido lático) permitiram selecionar o produto da melhor reação. O outro derivado acilado, à base de glicerina, ácido lático e anidrido acético (GLIALAC), foi produzido mediante a reação do produto GLIAL, previamente sintetizado, com anidrido acético, nas condições experimentais observadas para o produto da melhor reação do planejamento fatorial. Os produtos foram caracterizados através de métodos físicos de análises. Esses produtos foram incorporados ao PVC e ao PHBV, em conjunto com DOP (ftalato de dioctila) ou não, fornecendo composições que foram submetidas à avaliação de desempenho. Através da análise por DSC, foi verificada uma redução na temperatura de transição vítrea dos filmes de PVC e PHBV plastificados, quando comparados aos seus polímeros puros. Este efeito foi atribuído ao afastamento das cadeias dos polímeros promovido pela introdução do plastificante, sugerindo o efeito da plastificação. Os resultados obtidos nos ensaios mecânicos para o PVC mostraram uma maior plastificação quando se utilizou DOP, caracterizada por uma diminuição significativa no módulo de elasticidade e um aumento na deformação dos filmes. Entretanto, as formulações com GLIALAC também promoveram, embora com menor efeito, um aumento no comportamento elástico dos filmes. As composições com este plastificante apresentaram melhores propriedades mecânicas quando comparadas aos resultados obtidos para as formulações com GLIAL, que apresentaram efeito de antiplastificação para baixas concentrações. Em relação às formulações com o uso de GLIALAC + DOP, não foram verificadas diferenças significativas nas propriedades mecânicas dos filmes. Para as composições de GLIAL com PHBV, houve uma diminuição do módulo de Young e na resistência à tração com o aumento da concentração do plastificante empregado. As micrografias de fratura dos filmes revelaram a natureza do processo de plastificação. Os resultados do ensaio de estabilidade ao calor permitiram propor que os filmes de PVC plastificados com GLIAL e GLIALAC mostraram-se menos sensíveis à ação do calor do que aqueles com o plastificante convencional. O GLIALAC aumentou a estabilidade térmica do PVC, e, quando em uso com o DOP, reduziu a pressão de vapor deste, fazendo com que sua perda ocorresse em níveis mais baixos do que quando utilizado isoladamente. Para os filmes de PHBV com o plastificante GLIAL, foi verificada uma perda por volatilidade do plastificante. Nos ensaios de extração para os filmes de PVC, o plastificante DOP se mostrou menos resistente ao efeito dos solventes empregados do que os plastificantes GLIAL e GLIALAC. Para a matriz de PHBV, foi observada boa permanência do plastificante no polímero.-
Descrição: dc.descriptionAbstract: In this work, a new class of plasticizer was developed as a suitable alternative to replace conventional plasticizers based on phthalates. Initially, these new plasticizers were derived from glycerin by acylation with lactic acid (GLIAL) using tin octanoate as the reaction catalyst. The optimal reaction conditions were derived from a 23 factorial design based on three variables (time, temperature and glycerin-lactic acid molar ratio) in two levels with three replicates at the center point, with the catalyst concentration always at 5 wt% in relation to the amount of glycerin used for acylation. Several process parameters were used as reaction responses such as the aliphatic hydroxyl content of the acylated material, as well as its acid number and both glycerin and lactic acid consumption for its synthesis. Another acylated glycerin derivative was obtained by treating GLIAL with acetic anhydride (GLIALAC). In this case, GLIALAC was only synthesized from the best GLIAL product derived from the above mentioned factorial design. Both plasticizers were characterized by several analytical methods and subsequently incorporated into poly(vinyl chloride) (PVC) and poly(3-hydroxybutyrateco-3-hydroxyvalerate (PHBV), together with di-octyl phthalate (DOP) or not, to evaluate their effect on the performance and mechanical properties of the resulting material. The glass transition temperature of both PVC and PHBV films was shown to decrease upon plasticization with GLIAL and GLIALAC. This effect was attributed to the separation of the polymer chains as a result of plasticization. Plasticization with DOP improved the mechanical properties of PVC films by decreasing their modulus and increasing the film deformation. Although not to the same level, GLIALAC formulations also displayed favorable mechanical properties, leading to PVC films with increased elastic performance and decreased Young’s modulus, with both effects being more pronounced when higher GLIALAC concentrations were used. Also, GLIALAC had a better PVC plasticization performance than GLIAL, which displayed an antiplasticization effect when used in low concentrations. With regard to situations in which GLIALAC was used with DOP, there were no significant differences in the mechanical properties of DOP-plasticized PVC films. On the other hand, increased GLIAL concentrations decreased both the Young’s modulus and the tension strength of PHBV films. The plasticizing effect of both GLIAL and GLIALAC were both evidenced by microscopic analysis of tensile test specimens. Upon plasticization with GLIAL or GLIALAC, PVC films were shown to be less heat sensitive than PVC films plasticized with DOP. In addition, GLIALAC also improved the thermal stability of plasticized PVC films and, when used with DOP, caused a considerable reduction in the vapor pressure of DOP, therefore decreasing the heat loss of the latter as compared to the situation in which DOP was used alone. For PHBV films plasticized with GLIAL, it was verified a plasticizer volatility loss. On the other hand, o DOP was more amenable to extraction from the PVC matrix than both acylated glycerin derivatives. The permanence of both GLIAL and GLIALAC on PHBV films was also very good.-
Formato: dc.format124 f. : il. [algumas color.] ; 30 cm.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Relação: dc.relationDisponível em formato digital-
Palavras-chave: dc.subjectTermoplasticos-
Palavras-chave: dc.subjectGlicerina-
Palavras-chave: dc.subjectÁcido lático-
Palavras-chave: dc.subjectQuímica-
Título: dc.titleUtilização de derivados da glicerina na produção de plastificantes-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional - Rede Paraná Acervo

Não existem arquivos associados a este item.
Mostrar registro simples do item Visualizar estatísticas

Avaliação