Desenvolvimento de novas combinações monômero - catalisador para a produção de polímeros via ROMP

• Autor(a) principal: Castro, Marcela Portes de
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-17112016-133717/
• topic: Catalisadores; Catalysts; Óleos vegetais; Polímeros; Polymers; ROMP; ROMP; Vegetable Oils

Polímeros com diferentes características foram sintetizados a partir da polimerização por abertura de anel (Ring Opening Metahesis Polymerization-ROMP) de três diferentes monômeros de norborneno (NBE) derivados com triglicerídeos ou monoglicerídeos oriundos de óleos de mamona e de soja: Norbornenyl-functionalized castor oil (NCO), Norbornenyl-functionalized castor oil alcohol (NCA) e o novo Norbornenyl-functionalized epoxized soybean oil (NESBO). Utilizou-se como precursores catalíticos complexos do tipo [RuCl2(PPh3)2(amina)], amina = peridroazepina e piperidina, e catalisadores de Grubbs (1a e 2a geração). Foram investigados os efeitos da estrutura do monômero e do catalisador no processo de polimerização, bem como as propriedades térmicas e mecânicas dos polímeros resultantes. Através da ressonância magnética nuclear de hidrogênio (NMR-1H) foi determinado o número de sítios ativos (unidades de norborneno) por cadeia de ácido graxo em cada monômero: 1,8 em NCO, 2,6 em NCA e 4.5 em NESBO. O número de unidades monoméricas, assim como a viscosidade de cada monômero, desempenha um papel importante no controle da iniciação e propagação do processo de polimerização e nas propriedades finais dos polímeros obtidos. Os complexos do tipo Ru-amina, produziram materiais poliméricos similares aos obtidos com o catalisador de 1° Grubbs. Foram realizados estudos para otimizar as condições experimentais nas reações de ROMP, através da análise das estabilidades térmicas dos polímeros obtidos constatou-se a influência das variáveis tipo de catalisador, concentração de catalisador, tempo de reação, número de NBE por estrutura do monômero e a influência da adição de ácido na atividade catalítica dos complexos. Os valores de transição vítreas foram determinados através de DSC, o monômero de partida mostrou uma influência mais significativa sobre o valor de Tg dos polímeros obtidos do que o tipo de catalisador utilizado. Os estudos mecânicos dos materiais resultantes indicaram que foram obtidos desde materiais borrachosos a rígidos alterando a natureza do monômero e o tipo de catalisador utilizado e não foi possível estabelecer uma correlação entre as densidades de reticulação e a quantidade de anéis NBE da estrutura, nas condições analisadas. A cinética do processo de cura foi acompanhada através da ROMP induzida por temperatura, sob diferentes condições de frequência angular, temperatura e tempo.