Desenvolvimento de adesivo “verde” a partir de breu branco (Protium heptaphyllum) com potencial para utilização em compósitos

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Almeida, Marcos Danilo Costa de
• Orientador(a): Santana, Ruth Marlene Campomanes
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Adesivos; Resinas; Materiais naturais
• Palavras-chave em Inglês: Bioadhesive; Protium heptaphyllum; Adhesion
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/258397

O presente trabalho tem como objetivo desenvolver a partir do uso da resina de Protium heptaphyllum, um adesivo com potencial. Para tanto, buscou-se desenvolver o bioadesivo a partir da modificação química pela reação de reticulação da resina com óleo de linhaça na presença de catalisador à base de metal de transição. A resina foi inicialmente caracterizada por RMN de 1H e 13C para identificação dos grupos majoritários que poderiam auxiliar na reação de reticulação. Observou-se presença de α e β-amirinas, bem como, dióis como breína e maniladiol. Propuseram-se duas etapas para a formulação de adesivo de Protium heptaphyllum. Inicialmente, para determinar qual catalisador conduziria a maior resistência à tensão de cisalhamento. Nesta etapa, utilizou-se os catalisadores de octanoato de cobalto 12% e o octanoato de zircônio 18% com concentração de 0,5% (m/m). Os resultados do ensaio de tensão de cisalhamento evidenciaram que as amostras formuladas a partir do catalisador de cobalto obtiveram resistência superior às que utilizaram o zircônio como catalisador. Na realização da segunda etapa, desejava-se avaliar qual a influência da relação entre resina/óleo de linhaça e da concentração de catalisador. Os experimentos foram conduzidos segundo um planejamento estatístico fatorial 32. A partir dos resultados do ensaio de tensão de cisalhamento observou-se que a amostra que obteve os melhores desempenhos de adesão foi a amostra com relação de breu/óleo de 80:20 (massa/massa) e baixas concentrações de catalisador (0,5% m/m), uma vez que segundo os resultados obtidos pela ANOVA, a concentração de catalisador não interfere decisivamente para o aumento da adesão do adesivo. Para avaliação do processo de reticulação, a resina, óleo de linhaça e o adesivo produzido, após obtenção da melhor formulação (II Etapa), foram caracterizados através de análise de TGA, DSC e FTIR. Foram observadas diferenças significativas entre o adesivo e a resina de Protium heptaphyllum nas três análises. No TGA ocorreu aumento da estabilidade térmica do adesivo atribuído pela reação de reticulação. Além disso, observou-se que o adesivo realiza cura através de dois eventos térmicos endotérmicos, constatados pelo DSC. Nos ensaios de infravermelho, verificou-se que há diferenças entre os espectros de FTIR da resina, óleo de linhaça e do adesivo com o desaparecimento de bandas existentes na resina, bem como, no óleo de linhaça, indicando que ocorreu reação de reticulação. Foi realizado ainda teste de comparação o adesivo produzido com o adesivo comercial policloropreno. Ensaios mecânicos desta etapa indicam que o bioadesivo possui maior resistência de adesão em relação ao adesivo comercial, atingindo uma tensão média na ruptura de 7,66 e 0,113 MPa para os substratos de madeira e aço carbono, respectivamente. Avaliou-se ainda, a adesão do adesivo de Protium heptaphyllum em corpos de prova submersos em água por 4 (quatro) dias, em substratos de madeira e aço carbono. Os resultados observados mostraram que para substratos de aço carbono a resistência do adesivo obteve resultados compatíveis ao teste mecânico realizado a seco. Quanto aos corpos de prova de madeira, ocorreu perda de adesão, provocado provavelmente pela absorção de água do substrato. De maneira geral, observou-se a potencialidade do uso de adesivo de Protium heptaphyllum para aplicação para diversas aplicações.