SÍNTESE DE POLÍMEROS EXPERIMENTAL

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ - UNIFEI

INSTITUTO DE ENGENHARIA MECÂNICA - IEM

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE MATERIAIS - EMT

DISCIPLINA: SÍNTESE DE POLÍMEROS EXPERIMENTAL - EMT045P

PROFESSOR: GERSON AVELINO FERNANDES

RELATÓRIO DO EXPERIMENTO 02: OBTENÇÃO E PREPARAÇÃO DE UM FILME POLIMÉRICO BIODEGRADÁVEL

ELIARA TORRES DA COSTA - 28432

LETÍCIA LAURA DE OLIVEIRA - 28513

Itajubá - MG

2017

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ - UNIFEI

INSTITUTO DE ENGENHARIA MECÂNICA - IEM

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE MATERIAIS - EMT

DISCIPLINA: SÍNTESE DE POLÍMEROS EXPERIMENTAL - EMT045P

PROFESSOR: GERSON AVELINO FERNANDES

RELATÓRIO DO EXPERIMENTO 02: OBTENÇÃO E PREPARAÇÃO DE UM FILME POLIMÉRICO BIODEGRADÁVEL

Relatório desenvolvido para a disciplina de Síntese de Polímeros Experimental - EMT045P, como requisito parcial para a composição da nota N1 do curso de graduação em Engenharia de Materiais.

Prof. Dr. Gerson A. Fernandes

ELIARA TORRES DA COSTA - 28432

LETÍCIA LAURA DE OLIVEIRA - 28513

Itajubá - MG

2017

SUMÁRIO

1.        INTRODUÇÃO        1

1.1.        Amido        1

1.2.        Plasticizante        2

2.        OBJETIVOS        3

3.        MATERIAIS E MÉTODOS        3

3.1 Materiais        3

3.2 Vidrarias e utensílios        3

3.3 Equipamentos        3

3.4 Metodologia        3

4.        RESULTADOS E DISCUSSÕES        6

CONCLUSÃO        7

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        7

ANEXOS        8

        

        

1. INTRODUÇÃO

Sustentabilidade é um tema recorrente na sociedade moderna, e tem como fundamento a satisfação das necessidades do ser humano atual sem o comprometimento dos recursos naturais das gerações futuras.

A sustentabilidade está relacionada ao desenvolvimento econômico e material através do uso inteligente dos recursos naturais, ou seja, sem que hajam danos ao meio ambiente. O plástico é um exemplo de material não sustentável, pois ele é um polímero sintético de origem petroquímica que possui elevada resistência ao calor, elevada dureza e absorção limitada da água, o que inibe ataques de microrganismos, impedindo a sua degradação [1].

O elevado consumo de plástico nas últimas décadas vem gerando preocupações com relação ao excesso de lixo. Desta foma, diversas alternativas vem sendo procuradas, e entre elas está o desenvolvimento de polímeros biodegradáveis, isto é, produtos que sofrem degradação em condições normais de umidade, temperatura e pressão e geram resíduos compatíveis com o meio ambiente [2].

Um dos bioplásticos mais comuns hoje em dia tem como principal componente o amido, que é uma substância orgânica que pode ser facilmente encontrada em diversas fontes vegetais. O amido é um polímero natural formado por várias moléculas de glicose. O seu uso como matéria-prima para a produção de bioplásticos se deve, principalmente, à sua disponibilidade, preço, e facilidade de manipulação [3].

1.  Amido

O amido é constituído por uma mistura de dois polissacarídeos, amilose e amilopectina, em proporções que variam com a espécie e o grau de maturação. A amilose é um polímero linear com grau de polimerização de 200 a 3000 e a amilopectina é um polímero altamente ramificado [4]. Estes polissacarídeos apresentam diferentes estruturas como mostrado na Figura 1.

Para a obtenção de um material termoplástico a base de amido, é preciso destruir a sua estrutura granular semicristalina afim de obter uma matriz polimérica homogênea e essencialmente amorfa [5].

[pic 1]

Figura 1: Estrutura química da a) amilose e b) amilopctina
Fonte: (CORRADINI; LOTTI; MEDEIROS; MATTOSO, 2005)

Os fenômenos que possibilitam a destruição da organização dos grânulos de amido são a gelatinização e a fusão. A gelatinização é a transformação do amido em uma pasta viscoelástica; ela acontece na presença de água e promove o rompimento das ligações de hidrogênio dos grânulos de amido, fazendo com que esses percam sua cristalinidade e sua orientação molecular. Já o aquecimento do polímero em altas temperaturas, ocorre a quebra total das estruturas cristalinas, o que recebe o nome de fusão [6].

A produção de filmes de amido estáveis e flexíveis se deve a retrogradação uma vez que esse processo garante a redução de volume, aumento da firmeza do gel e reduz a afinidade do polímero pela água [6].

1. Plasticizante

As amostras de amido puro são frágeis devido às fortes ligações de hidrogênio intra e intermoleculares. Desta forma é necessário a adição de um plasticizante para aumentar a mobilidade das cadeias poliméricas, reduzindo as forças intermoleculares [6]. Os plastificantes mais empregados para esta função são os polióis, como glicerol e sorbitol [4].

A proporção de plasticizante utilizado influenciam diretamente nas propriedades físico-químicas, térmicas e mesmo mecânica, devido à redução das interações entre as cadeias, aumento da mobilidade e flexibilidade e diminuição da temperatura de transição vítrea (Tg) [4].

1. OBJETIVOS

O objetivo deste trabalho consistiu na obteção de um filme polimérico biodegradável produzido com o amido da batata e na análise das reações envolvidas neste processo.

1. MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 Materiais

• 6 batatas inglesa
• Corante azul e amarelo
• 50 mL de solução de ácido acético 5,0 %
• 50 mL de glicerol
• Água destilada

3.2 Vidrarias e utensílios

• 1 bastão de vidro
• 1 béquer de 1 L
• 1 béquer de 600 mL
• 1 béquer de 250 mL
• 2 provetas de 50 mL
• Forma retangular
• Filtro de papel
• Suporte para filtro
• Balão volumétrico
• 1 colher

3.3 Equipamentos

• Liquidificador Mondial
• Chapa de aquecimento MS300 Magnetic Stirrer. Precisão de ± 0,1 ºC.
• Balança analítica Kern. Precisão de ± 1 g.

3.4 Metodologia

A batata inglesa com casca foi inicialmente cortada em rodelas e transferida para o liquidificador, no qual também adicionou-se água para facilitar a liquidificação. Depois de batida, a mistura foi filtrada no béquer de 1 L. A solução foi deixada em repouso, e após algum tempo pode-se ver a formação de um precipitado branco no fundo do recipiente como mostrado na Figura 2.