Produção de cimento asfáltico de petróleo modificado por copolímeros elastoméricos tipo poliésteres, produzidos com polióis derivados de biomassa e ácido adípico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferreira, Alan Martins
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/21886
Resumo: In this study, polyesters were produced from polyols obtained by the oxypropylation process and adipic acid, in different proportions, with the aim of producing asphaltic petroleum cement (CAP) which can provide better results than the traditional CAP in thermal issues, durability, quality and environmental benefits. The oxypropylation process occurred with the addition of 5g of sugarcane bagasse and 25mL of propylene oxide (OP) in a sealed autoclave with pressure control at 200°C for 2 hours. The conversion of the polyol to the polyester is important because of the increase in the thermal stability of the material, its greater cross-linking and the increase in its insolubility in certain solvents. For the production of the polyesters, the reaction time was controlled and the temperature and the ratio between the polyol and the adipic acid were varied using tin chloride as the catalyst. Follow-up of the polyester production process was performed by the appearance of the band centered on the 1750 cm-1 region, characteristic of the insertion of an ester bond in the polymerized material in the infrared spectra. The thermogravimetry was used to determine which polyester produced would have the highest thermal stability with increasing temperature. In the results analyzed, the use of polyol with adipic acid in the proportions of 1:1 m/m (PP1AD160), 2:1 m/m (PP2AD160) and 3:1 m/m (PP3AD160), all produced at 160°C for 1 hour, were the conditions where the greatest efficiencies in polyester formation were obtained. In terms of thermal stability, the PP1AD160 sample was the most stable, but it was not applied in the CAP, since the idea of the project is to maximize the use of sugarcane bagasse in CAP using the least amount of adipic acid in the production of the polyesters, so samples PP2AD160 and PP3AD160 were used. The CAP blend was performed in the ratio of 84:16 m/m CAP:polyester. It was evidenced that the blend of polyester PP2AD160 with CAP was the only effective one, since in the mixture with polyester PP3AD160 there was no homogenization. Finally, the softening point of CAP modified with PP2AD160 was compared with the conventional CAP to verify if it was within the norms. Using the ring and ball method to perform the softening point test, a 2°C increase in the modified CAP was obtained when compared to the conventional one. With this it can be affirmed that the CAP modified with PP2AD160 meets the current norms. Further testing will be needed to confirm that the use of PP2AD160 polyester is a noble application.
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The oxypropylation process occurred with the addition of 5g of sugarcane bagasse and 25mL of propylene oxide (OP) in a sealed autoclave with pressure control at 200°C for 2 hours. The conversion of the polyol to the polyester is important because of the increase in the thermal stability of the material, its greater cross-linking and the increase in its insolubility in certain solvents. For the production of the polyesters, the reaction time was controlled and the temperature and the ratio between the polyol and the adipic acid were varied using tin chloride as the catalyst. Follow-up of the polyester production process was performed by the appearance of the band centered on the 1750 cm-1 region, characteristic of the insertion of an ester bond in the polymerized material in the infrared spectra. The thermogravimetry was used to determine which polyester produced would have the highest thermal stability with increasing temperature. In the results analyzed, the use of polyol with adipic acid in the proportions of 1:1 m/m (PP1AD160), 2:1 m/m (PP2AD160) and 3:1 m/m (PP3AD160), all produced at 160°C for 1 hour, were the conditions where the greatest efficiencies in polyester formation were obtained. In terms of thermal stability, the PP1AD160 sample was the most stable, but it was not applied in the CAP, since the idea of the project is to maximize the use of sugarcane bagasse in CAP using the least amount of adipic acid in the production of the polyesters, so samples PP2AD160 and PP3AD160 were used. The CAP blend was performed in the ratio of 84:16 m/m CAP:polyester. It was evidenced that the blend of polyester PP2AD160 with CAP was the only effective one, since in the mixture with polyester PP3AD160 there was no homogenization. Finally, the softening point of CAP modified with PP2AD160 was compared with the conventional CAP to verify if it was within the norms. Using the ring and ball method to perform the softening point test, a 2°C increase in the modified CAP was obtained when compared to the conventional one. With this it can be affirmed that the CAP modified with PP2AD160 meets the current norms. Further testing will be needed to confirm that the use of PP2AD160 polyester is a noble application.Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)Neste estudo foram produzidos poliésteres a partir de polióis obtidos pelo processo de oxipropilação e adição de ácido adípico, em diferentes proporções, visando a produção de cimento asfáltico de petróleo (CAP) modificado, que possa fornecer melhores resultados em relação ao CAP tradicional em termos de propriedades térmicas, de durabilidade, qualidade e benefícios ambientais. O processo de oxipropilação ocorreu com a adição de 5g de bagaço de cana-de-açúcar e 25mL de óxido de propileno (OP) em autoclave vedada com controle de pressão a 200°C durante 2 horas. A conversão do poliol à poliéster é importante devido ao aumento da estabilidade térmica do material, à sua maior reticulação e ao aumento da insolubilidade do mesmo em determinados solventes. Para a produção dos poliésteres foi mantido constante o tempo de reação e variou-se a temperatura e a proporção entre o poliol e o ácido adípico, empregando como catalisador o cloreto de estanho. O acompanhamento do processo de produção dos poliésteres foi realizado através do aparecimento da banda centrada na região de 1750 cm-1, característica da inserção de uma ligação éster no material polimerizado nos espectros de infravermelho. A Termogravimetria para definir qual poliéster produzido teria a maior estabilidade térmica com o aumento da temperatura de reação. Diante dos resultados analisados, o emprego de poliol com ácido adípico nas proporções de 1:1 m/m (PP1AD160), 2:1 m/m (PP2AD160) e 3:1 m/m (PP3AD160), todos produzidos a 160°C durante 1 hora, foram as condições onde se obtiveram as maiores eficiências na formação de poliéster. No quesito estabilidade térmica, a amostra PP1AD160 foi a mais estável, porém a mesma não foi aplicada no CAP, pois a ideia do projeto é maximizar o uso de bagaço de cana-de-açúcar no CAP utilizando a menor quantidade de ácido adípico na produção dos poliésteres, logo as amostras PP2AD160 e PP3AD160 foram as utilizadas. A mistura com CAP foi realizada na proporção de 84:16 m/m de CAP:poliéster. Foi evidenciado que a mistura do poliéster PP2AD160 com CAP foi a única efetiva, já que na mistura com o poliéster PP3AD160 não houve homogeneização. Por último, o ponto de amolecimento do CAP modificado com PP2AD160 foi comparado com o do CAP convencional para verificar se o mesmo estava dentro das normas. Utilizando o método do anel e bola para realizar o ensaio de ponto de amolecimento, obteve-se um aumento de 2°C no CAP modificado quando comparado com o convencional. Com isso pode-se afirmar que o CAP modificado com PP2AD160 atende as normas vigentes. Mais ensaios serão necessários para confirmar que a utilização do poliéster PP2AD160 é uma aplicação nobre.Universidade Federal de UberlândiaBrasilQuímica IndustrialPasquini, Danielhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4768202P8Otaguro, Harumihttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4791768P7Silva, Ingrid Souza Vieira dahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4402033H7Ferreira, Alan Martins2018-07-18T12:33:19Z2018-07-18T12:33:19Z2018-07-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfFERREIRA, Alan Martins. Produção de cimento asfáltico de petróleo modificado por copolímeros elastoméricos tipo poliésteres, produzidos com polióis derivados de biomassa e ácido adípico. 2018. 51 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Industrial) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/21886porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2018-07-18T12:33:19Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/21886Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2018-07-18T12:33:19Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
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