Aproveitamento integral de óleos vegetais na síntese de novos materiais poliméricos : copolímeros baseados em monômeros vinílicos e derivados acrílicos de óleos vegetais e aplicação em reações de esterificação de ácido oleico a oleato de metila

Abstract

Neste trabalho vários estudos foram realizados com foco na utilização integral de derivados de óleos vegetais na síntese de novos materiais poliméricos à base de: i) látices de pivalato de vinila (PVi) e oleato de metila metacrilado (MAMO) via polimerização em emulsão; ii) copolímeros de n-acilglicerol (n-ACG) e estireno por meio de processo de polimerização em suspensão; e iii) catalisadores heterogêneos baseados em micropartículas de poli(estireno-co-n-ACG) sulfonado para uso em reações de esterificação de ácido oleico. Os látices poliméricos foram obtidos com uma elevada estabilidade coloidal e elevadas taxas de polimerização, com conversões entre 90 e 100%. O efeito de MAMO sobre a estabilidade térmica, a temperatura de transição vítrea (Tg), as massas molares médias (Mw e Mn ), e a distribuição de massa molar dos copolímeros foi avaliado, cujos resultados experimentais indicam que a incorporação de MAMO às cadeias poliméricas resulta em reduções significativas nos valores de Tg, Mw , Mn , e na dispersão de massa molar (ÐM) dos copolímeros. Observou-se uma redução de cerca de 40 °C no valor da Tg em comparação ao poli(pivalato de vinila) – PPVi (80,5 °C), quando a fração molar de MAMO é de 9%. Os copolímeros - poli(estireno-co-n-acilglicerol) - apresentam propriedades finais que variam drasticamente com o aumento da fração de n-ACG. O efeito de n-ACG sobre as propriedades dos copolímeros foi avaliado e o aumento na sua fração conduz a grandes reduções de estabilidade térmica e nos valores de Tg (93 °C no poliestireno para -22 °C em copolímeros com 20% de n-ACG). As variações nas propriedades térmicas são acompanhadas de mudanças morfológicas dos materiais que se apresentam na forma de partículas esféricas porosas (copolímeros contendo 5, 10 e 15% de fração mássica de n-ACG) ou se comportam como filmes adesivos, dependendo essencialmente da composição, de tal forma que frações de n-ACG superiores a 15% conferem aderência (“tack”) ao material polimérico. Ensaios mecânicos indicaram que os materiais adesivos possuem potencial para uso na indústria de adesivos sensíveis a pressão (PSA). Por outro lado, as micropartículas porosas de poli(estireno-co-n-acilglicerol), após sulfonação, foram utilizadas com sucesso como catalisadores heterogêneos em reações de esterificação do ácido oleico, apresentando rendimentos de esterificação de até 93%.