Compósitos poliméricos obtidos pela combinação de estireno e lignina. - VICTOR, P. A. (2014)
A lignina é um polímero natural proveniente de materiais lignocelulósicos de grande disponibilidade, originado em grande escala, e com enorme potencial para aplicação na produção de novos materiais poliméricos compósitos. Devido sua estrutura macromolecular complexa e a sua reduzida compatibilidade com o estireno, a lignina extraída da madeira de eucalipto pelo método Kraft modificado foi esterificada com anidrido metacrílico (exibindo um rendimento de aproximadamente 64 %) para assegurar a homogeneidade da fase orgânica no meio reacional de polimerização. O processo de polimerização sequencial do tipo massa - suspensão foi escolhido com o objetivo de garantir a adequada dispersão da lignina no meio reacional. A caracterizaçã o da lignina natural e a lignina esterificada por infravermelho (IV) mostrou a diminuição da banda característica das hidroxilas da lignina natural (3200cm-1?3400 cm-1) e um aumento da banda característica de ésteres (1720 cm - 1 ? 1740 cm - 1). Em ensaios de ressonância magnética nuclear (1H RMN) foram observados picos intensos na faixa entre 1,7 ppm ? 2,05 ppm (-CH3) e 5,4 ppm ? 6,2 ppm (=CH2) característicos do anidrido metacrílico, corroborando os resultados de IV. De acordo com as análises termogravimétricas (TGA), a lignina esterificada apresentou uma diminuição em sua estabilidade térmica quando comparada a lignina natural, exibindo duas perdas de massa significativas, entre 200 °C e 300 °C e entre 550 °C e 800 °C. Comparativamente, a lignina esterificada teve sua temperatura de transição vítrea (Tg) aumentada para 98 °C, em relação a lignina natural, cuja Tg foi determinada igual a 91 °C. Os compósitos poliméricos obtidos pela combinação de estireno com lignina natural e/ou esterificada, na proporção de 5 %, 10 % e 20 % de lignina, foram produzidos com sucesso, apresentando partículas com morfologia regular. A incorporação de lignina (natural ou esterificada) resultou em um aumento significativo da viscosidade dos polímeros em comparação a os resultados obtidos para o poliestireno puro. Adicionalmente, os materiais poliméricos oriundos dos ensaios de viscosidades foram conduzidos a uma nova caracterização térmica em ensaios de TGA e DSC, mostrando que a boa estabilidade térmica é mantida com perdas de massa entre 350 °C e 480 °C. Em particular para os compósitos contendo lignina esterificada, a Tg aumentou em relação ao poliestireno puro, como o resultado da copolimerização entre o estireno e a lignina esterificada.