O DESENVOLVIMENTO, FABRICAÇÃO E USO DE ESPUMAS DE POLIETILENO

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ

CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

MARCELO DE SOUZA GOMES LIMA

DESENVOLVIMENTO, FABRICAÇÃO E USO DE ESPUMAS DE POLIETILENO

TERESINA-PI

2021

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MARCELO DE SOUZA GOMES LIMA

DESENVOLVIMENTO, FABRICAÇÃO E USO DE ESPUMAS DE POLIETILENO

Trabalho que será apresentado no Departamento de Química da Universidade Federal do Piauí para obtenção do título de Bacharelado em Química.

Prof. Orientador: Dr. José dos Santos Ribeiro Junior

TERESINA-PI

2021

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1 INTRODUÇÃO

As espumas são polímeros que tem grande aplicação no mundo moderno, são utilizadas no reforço e isolamento acústico de estúdios, salas de cinema; habitáculos espaciais; estão presentes em colchões e bancos de carro, em caixas térmicas, como mitigador de incêndio e até mesmo como estabilizadores de solo em regiões onde há depressões de solo calcário, ou seja, elas tem inúmeras aplicações onde há especificações técnicas a serem obedecidas para que sua utilização traga segurança aos seus usuários diretos e indiretos.[1][2]

O funcionamento das espumas se dá pela sua caracterização estrutural tridimensional onde as células gasosas que a compõe são abraçadas por uma película fina de algum líquido, essa interação se origina das estruturas bolhosas ao haver uma dispersão de um gás dentro de um recipiente ou espaço onde há líquido com características espumantes e temperaturas e pressões controladas, esse líquido vai agir como um surfactante que se espalham na solução líquido-gás que então forma uma adsorção de gás ao redor do líquido surfactante estabilizando as bolhas gasosas e evitando sua completa evaporação ou degeneração, por haver redução da energia livre da espuma, estabilizando a termodinamicamente.[3][4]

A geometria molecular de uma espuma poder variar entre um poliedro e uma esfera; as espumas poliédricas são encontradas em espumas originadas de líquidos surfactante de baixa viscosidade, enquanto as espumas esféricas contêm películas líquidas espessas e são facilmente encontradas no início da formação das espumas, quando o gás bolhoso se afasta a medida que o líquido é miscível entre o gás as formas poliédricas são formadas.[5]

Uma espuma nada mais é do que um poliuretano, um composto que foi desenvolvido e patenteado na Alemanha pré segunda guerra; desde então houveram diversas modificações na sua produção e no seu uso ao longo das décadas, sendo a principal mudança a retirada do uso de catalisadores clorofluorcarbonetos como forma de proteção a camada de ozônio nos anos 1990.[6]

A reação do poliuretano se dá quando um álcool polifuncional reage com um ou dois isocianatos; em grandes fábricas de espumas de colchões por exemplo se usa diisocianato de tolueno e etilenoglicol; formando então um poliol, na reação também podem ser utilizados catalisadores no intuito de acelerar a reação sem reduzir a qualidade do produto final, um exemplo é o octoato de estanho.[7]