Estudo do efeito de catalisadores sustentáveis nas propriedades de adesivos de poliuretano

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Nacas, Amanda Martins
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121844
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Demétrio Jackson Dos Santos
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spelling Estudo do efeito de catalisadores sustentáveis nas propriedades de adesivos de poliuretanoPOLIOLCATALISADORESCARACTERIZAÇÃOADESIVOSPOLIURETANOEMBALAGENSPOLYOLSCATALYSTSCHARACTERIZATIONADHESIVESPOLYURETHANESFOOD PACKAGINGPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS - UFABCOrientador: Prof. Dr. Demétrio Jackson Dos SantosTese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, Santo André, 2019.O poliuretano (PU) é um dos polímeros mais versáteis e comumente utilizados no mundo, cujas propriedades dependem diretamente das estruturas do poliol e do isocianato utilizados na sua síntese, da relação NCO:OH, entre outros parâmetros. Além disso, o catalisador utilizado na síntese do poliol pode influenciar sua estrutura e afetar propriedades físicas, mecânicas e a cinética de cura do PU. Esse trabalho investigou a influência de catalisadores alternativos na estrutura dos polióis obtidos, bem como nas propriedades finais do adesivo poliuretano obtido a partir destes polióis de forma a viabilizar a substituição do catalisador a base de estanho por uma combinação de catalisadores ambientalmente mais sustentáveis. Foram estudados três diferentes catalisadores, um catalisador heterogêneo a base de estanho atualmente utilizado pela Henkel Ltda. e a combinação de outros dois catalisadores homogêneos, um a base de lítio e outro a base de titânio. A estrutura química dos polióis foi investigada por meio da análise do índice de hidroxila, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), ressonância magnética nuclear de hidrogênio (1H RMN) e cromatografia de permeação em gel (GPC). A influência dos catalisadores na cinética de cura dos poliuretanos foi verificada usando espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). O comportamento térmico e mecânico dos adesivos de PU foi caracterizado por análise termogravimétrica (TG), análise dinâmico-mecânica (DMA) e ensaios mecânicos de tração uniaxial e adesão (T-peel). Os resultados obtidos mostram que a utilização de catalisadores homogêneos e o aumento da concentração dos catalisadores levou a formação de polióis com estruturas mais ramificadas. O aumento das ramificações na estrutura dos polióis promoveu a formação de adesivos de poliuretano com maior grau de ligações cruzadas e a um aumento nos valores de módulo secante e resistência ao descolamento (peeling), sem ter levado a modificações significativas na reatividade dos poliuretanos e na sua estabilidade térmica, quando comparados aos dos materiais comumente utilizados.Polyurethane is one of the most versatile and commonly applied polymers in the world. Its properties are strongly dependent on the polyol/isocyanate structures and NCO:OH ratio, among other parameters. Additionally, the polyol structure is affected by the catalyst used for the reaction and production. The catalyst affects the curing kinetics and mechanical strength of the PU. This work aims to study the influence of different catalysts, a heterogeneous tin-based catalyst normally used by Henkel and the combination of two homogeneous lithium-base and titanium base catalysts, in the structure of the polyols and in the final properties of the adhesive polyurethane made from these polyols aiming the tin-based catalyst replacement through a combination of more sustainable catalysts. The structure of the polyols was investigated by chemical analysis of hydroxyl number, Fourier transform infrared (FTIR) and nuclear magnetic resonance of hydrogen (and 1H NMR) to verify the chemical structure formed after the synthesis, the gel permeation chromatography (GPC) analysis was performed to verify the influence of the catalysts on the molar mass and the molar mass distribution of the polyols. The influence of the catalysts on the cure kinetics of the polyurethanes was verified using the Fourier transform infrared (FTIR). The thermal and mechanical behavior of PU adhesives was characterized by thermogravimetric (TG) analysis, dynamic-mechanical analysis (DMA), uniaxial mechanical testing and peeling tests. The results show that the use of homogeneous catalysts and increasing catalysts concentration lead to the formation of polyols with higher branching degrees. Increasing branching in the polyol structure leads to the formation of polyurethane adhesives with higher crosslinking density, Young¿s modulus values and peel resistance without leading to significant changes in polyurethane reactivity and thermal stability of materials.Santos, Demétrio Jackson dosSpinacé, Márcia Aparecida da SilvaMaia, Lígia PassosVidotti, Suel EricSilva, Cristina GomesNacas, Amanda Martins2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf138 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121844http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121844&midiaext=78641http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121844&midiaext=78640Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=121844porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-03-24T11:39:48Zoai:BDTD:121844Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-03-24T11:39:48Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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