S??ntese de superabsorventes polim??ricos biodegrad??veis por meio da extrus??o reativa do Poli (??lcool vin??lico) e amido, em presen??a de alde??do e ??cido gliox??lico, para uso agr??cola

• Autor(a) principal: NASCIMENTO, CARLOS E.
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26937
• topic: sorptive properties; absorbents; hydrophylic polymers; pva; gamma radiation; scanning electron microscopy; infrared spectrometers; thermal gravimetric analysis; calorimetry; carboxylic acids; chelating agents; glycols; glycerol; mechanical properties; materials handling

Com a alta taxa de desertifica????o dos solos e a necessidade de irriga????o constante dos plantios, existe a necessidade da cria????o de um pol??mero superabsorvente (SAP) com a caracter??stica de ser biodegrad??vel. Observando o est??gio tecnol??gico relacionado ??s atividades de pesquisa e desenvolvimento de SAPs no Brasil, foi utilizado o poli (??lcool vin??lico)/PVA e o amido de mandioca para a forma????o de hidrog??is a partir de blendas polim??ricas. Assim, solu????es aquosas desses pol??meros foram reticuladas quimicamente, usando o glutaralde??do como agente reticulante e comparadas com amostras reticuladas por radia????o gama, irradiadas a uma dose de 25 kgy. Os hidrog??is resultantes foram caracterizados por diversas t??cnicas anal??ticas como a fra????o gel, o intumescimento em ??gua destilada, a espectroscopia de infravermelho com reflet??ncia total atenuada ATR (FT-IR), a termogravimetria (TG/DTG), a calorimetria explorat??ria diferencial (DSC) e a microscopia eletr??nica de varredura (MEV). Observou-se uma maior reticula????o nos hidrog??is reticulados com o glutaralde??do e em consequ??ncia um menor grau de intumescimento quando comparadas com as amostras que foram irradiadas. Com vias a produzir hidrog??is em uma escala industrial, misturas de PVA e amido foram processadas por extrus??o reativa, mudando assim o processo de prepara????o de solu????o aquosa para misturas secas. Foram extrudadas amostras de PVA com diferentes pesos moleculares tais como o PVA 26-88, o PVA 40-88, o PVA 110-99 e o poli (??cido gliox??lico vin??lico)/PVGA, este ??ltimo sintetizado a partir da modifica????o do PVA 110-99. Foi adicionado na mistura o ??cido gliox??lico no desenvolvimento do SAP por reticula????o qu??mica nas amostras do PVA, por ter grupos carbox??licos que podem aumentar o intumescimento e tamb??m servir como agente reticulante. Tamb??m foram feitas formula????es de extrus??o sem o ??cido gliox??lico para serem usados como brancos. Adicionou-se nas misturas diversos agentes plastificantes como a glicerina e o polietilenoglicol (PEG 400) e as propriedades mec??nicas foram estudadas. Foram desenvolvidas duas an??lises fatoriais de 23 para analisar as mudan??as na reticula????o das formula????es. Os pellets foram caracterizados com as mesmas t??cnicas anal??ticas que os hidrog??is feitos em solu????o, adicionando-se an??lises de intumescimento e reversibilidade de intumescimento em diversos solventes como a ??gua pura, a ??gua da chuva, as solu????es tamp??o de pH 3, pH 7 e pH 10, al??m de soro fisiol??gico, visando a aplica????o em diferentes solos com diferentes pH e salinidades. Os testes de intumescimento em diferentes sais demonstraram a ter menor reten????o de ??gua quando comparada com ??gua pura. Os testes de reversibilidade de intumescimento dos pellets mostraram que a maioria das formula????es perde a sua capacidade de intumescimento m??ximo aos seis primeiros ciclos. Foi feita a compress??o dos pellets para observar a flexibilidade dos mesmos, visando aplica????es debaixo do solo. Realizou-se um estudo de biodegrada????o em terra ao longo de 120 dias, e estudou-se a rela????o direta com os valores da fra????o gel. Os resultados mostraram que os pellets menos reticulados intumesceram mais, enquanto as microscopias mostraram que essas amostras tinham uma morfologia mais porosa, o que contribuiu na melhora na reten????o do l??quido. Al??m disso, eram mais flex??veis e biodegradaram mais r??pido, sendo extremamente vi??veis para a aplica????o na agricultura. Foi verificado que o PVA 40-88 apresentou os melhores valores de intumescimento em diferentes sais. Com o SAP obtido, foi constatado que a extrus??o reativa ?? um m??todo vi??vel para a produ????o dos SAPs.