Desenvolvimento de adesivo poliuretano termoplástico a partir de lignina Kraft

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gouveia, Júlia Rocha
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122135
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Demetrio Jackson dos Santos
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Apesar de avanços significativos, a relação entre os parâmetros de formulação dos LTPUs e suas propriedades, e a possível aplicação desses novos materiais ainda foi pouco abordada na literatura. No presente trabalho, lignina Kraft foi parcialmente acetilada com o objetivo de reduzir a funcionalidade da lignina, minimizando, assim, a formação de ligações cruzadas. A modificação química foi confirmada por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e quantificada por ressonância magnética nuclear de 31P. Os resultados confirmaram que o teor de hidroxila pode ser reduzido, de forma controlada, pela metade. Em seguida, a lignina modificada foi empregada na síntese de LTPUs, que foram sintetizados com diferentes teores de lignina, razão NCO:OH e peso molecular do segmento flexível, e caracterizados quanto às propriedades químicas, mecânicas e térmicas. Os resultados revelaram que a alteração dos parâmetros de formulação, principalmente o teor de lignina, permite a obtenção de LTPUs em uma ampla faixa de propriedades termo-mecânicas. Por fim, os LTPUs foram aplicados como adesivos do tipo hot-melt em substratos de madeira e seu comportamento mecânico foi avaliado em ensaio de juntas sobrepostas. Todas as formulações propostas apresentaram falha coesiva ou mista no ensaio de adesão, evidenciando assim uma possível aplicação desses materiais. Os resultados deste trabalho podem embasar o desenvolvimento e aplicação de um adesivo parcialmente verde, com potencial para promover um significativo impacto econômico e ambiental positivo.In the last decades, we have followed countless efforts in research and development of polyurethanes (PUs) using lignin, the second most abundant biopolymer on the planet, as a polyol. Most of these works were dedicated to the synthesis of thermoset PUs or foams, albeit more recently, investigations on the possibility of obtaining thermoplastic polyurethanes from lignin (LTPUs) have attracted interest from the scientific community. Despite significant advances, the relationship between the parameters of formulation of LTPUs and their properties, as well as the possible application of these new materials still lacks in the literature. In the present work, Kraft lignin was partially acetylated to reduce the functionality of lignin, thus minimizing the occurrence of crosslinking. The chemical modification was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and quantified by 31P nuclear magnetic resonance. The results confirmed that the hydroxyl content can be reduced by half in a controlled manner. Then, the modified lignin was used in the synthesis of LTPUs, witch were synthesized with different levels of lignin, NCO:OH ratio, and molecular weight of the flexible segment, and characterized in terms of chemical, mechanical, and thermal properties. The results revealed that the lignin content plays a crucial role on LTPUs, yielding materials in a wide range of thermo-mechanical properties. At last, LTPUs were applied as hot-melt adhesive for wood and their mechanical behavior evaluated by single lap shear tests. All the formulations showed a cohesive or mixed failure in the adhesion test, thus showing a possible application of these materials. The results of this work might support the development and application of a bio-based adhesive, which might promote a positive economic and environmental impact.Santos, Demétrio Jackson dosRibeiro, Anderson OrzariOliveira, Vinicius Bohrer Lobosco Gonzaga deFelisberti, Maria IsabelChinellato, Anne CristineCarastan, Danilo JustinoGouveia, Júlia Rocha2020info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf232 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122135http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122135&midiaext=79259http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122135&midiaext=79258Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=122135porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-03-24T11:22:55Zoai:BDTD:122135Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-03-24T11:22:55Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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