| Título: | Balata : Características e Possíveis Aplicações |
| Autor(es): | Dias, Krysten Costa |
| Orientador(es): | Pastore Junior, Floriano |
| Data de publicação: | 20-Mai-2026 |
| Data de defesa: | 23-Jan-2026 |
| Referência: | Dias, Krysten Costa. Balata: Características e Possíveis Aplicações. 2026. 69 f., il. Dissertação (Mestrado em Química) — Universidade de Brasília, Brasília, 2026. |
| Resumo: | A balata é um elastômero natural extraído do látex da árvore Manilkara bidentata, que
apresentou grande relevância histórica e industrial antes da consolidação dos
polímeros sintéticos derivados do petróleo. Apesar de seu uso ter sido
progressivamente substituído, o material desperta interesse contemporâneo em
função de sua origem renovável e de suas propriedades físicas e mecânicas
específicas. Esta dissertação teve como objetivo realizar a caracterização físico química, térmica e mecânica da balata, visando compreender a relação entre sua
estrutura molecular, composição natural e desempenho funcional, bem como
compará-la à borracha natural de Hevea brasiliensis. A caracterização foi conduzida
por meio de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR),
cromatografia de permeação em gel (GPC), análises térmicas por calorimetria
exploratória diferencial (DSC) e análise termogravimétrica (TGA), além de ensaios
físicos e mecânicos, incluindo dureza Shore A, densidade, resistência à abrasão,
deformação permanente à compressão e tração uniaxial. Os resultados de FTIR
confirmaram que a balata é constituída majoritariamente por poliisopreno trans-1,4,
com presença de constituintes não borracha, como ceras e resinas naturais. A GPC
revelou uma distribuição de massa molar moderadamente larga, característica de
polímeros naturais de origem extrativista. As análises térmicas indicaram uma
transição vítrea ampla em torno de −60 °C, além de eventos endotérmicos associados
à reorganização térmica de frações específicas do material. A TGA demonstrou que a
balata apresenta estabilidade térmica comparável à da borracha natural, com
degradação principal iniciando em torno de 150 °C, embora com maior perda inicial
de massa, atribuída ao maior teor de constituintes não poliméricos. Do ponto de vista
mecânico, em comparação com o látex da Hevea brasiliensis, a balata apresentou
dureza Shore A intermediária, densidade relativamente baixa, resistência à abrasão
moderada, deformação permanente à compressão elevada e comportamento em
tração caracterizado por resistência mecânica moderada e alongamento significativo.
De forma integrada, os resultados demonstram que a balata constitui uma alternativa
natural ao poliisopreno cis da borracha de Hevea brasiliensis, apresentando
propriedades distintas, associadas à conformação trans-1,4 do poliisopreno e à sua
composição natural complexa. Essas características tornam o material potencialmente
adequado para aplicações elastoméricas que demandem maior rigidez, estabilidade
dimensional e desempenho sob temperaturas moderadas, desde que consideradas
suas limitações quanto à recuperação elástica após compressão prolongada e à
resistência ao desgaste severo. Por fim, o estudo evidencia que a ampliação do uso
tecnológico da balata está condicionada ao avanço de estratégias de obtenção e
processamento mais controladas e ambientalmente sustentáveis. |
| Abstract: | Balata is a natural elastomer extracted from the latex of Manilkara bidentata, which
played an important historical and industrial role prior to the widespread adoption of
petroleum-based synthetic polymers. Although its use has gradually declined, balata
has regained interest due to its renewable origin and distinctive physical and
mechanical properties. The objective of this master’s dissertation was to perform a
comprehensive physicochemical, thermal, and mechanical characterization of balata,
aiming to elucidate the relationship between its molecular structure, natural
composition, and functional performance, as well as to compare its behavior with that
of natural rubber from Hevea brasiliensis. The material was characterized using
Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), gel permeation chromatography
(GPC), thermal analysis by differential scanning calorimetry (DSC) and
thermogravimetric analysis (TGA), in addition to physical and mechanical tests,
including Shore A hardness, density, abrasion resistance, compression set, and
uniaxial tensile testing. FTIR results confirmed that balata is mainly composed of trans 1,4-polyisoprene, with the presence of non-rubber constituents such as natural resins
and waxes. GPC analysis revealed a moderately broad molecular weight distribution,
typical of natural polymers obtained through extractive processes. Thermal analysis
indicated a broad glass transition centered around −60 °C, as well as endothermic
events associated with the thermal reorganization of specific material fractions. TGA
demonstrated that balata exhibits thermal stability comparable to natural rubber, with
the main degradation step occurring at approximately 150 °C, although with a higher
initial mass loss attributed to its non-polymeric constituents. From a mechanical
standpoint, compared to the latex of Hevea brasiliensis, balata showed intermediate
Shore A hardness, relatively low density, moderate abrasion resistance, high
compression set, and tensile behavior characterized by moderate strength and
significant elongation at break. Overall, the results demonstrate that balata represents
a natural alternative to cis-polyisoprene from Hevea brasiliensis, exhibiting distinct
properties associated with the trans-1,4 configuration of polyisoprene and its complex
natural composition. These characteristics make balata potentially suitable for
elastomeric applications requiring increased rigidity, dimensional stability, and
performance under moderate temperatures, provided that its limitations regarding
elastic recovery after prolonged compression and resistance to severe abrasive wear
are taken into account. Finally, this study highlights that broader technological use of
balata depends on advances in controlled extraction, processing strategies, and
environmentally sustainable practices. |
| Unidade Acadêmica: | Instituto de Química (IQ) |
| Informações adicionais: | Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2026. |
| Programa de pós-graduação: | Programa de Pós-Graduação em Química |
| Aparece nas coleções: | Teses, dissertações e produtos pós-doutorado
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