ÁREA: Química Inorgânica
TÍTULO: AVALIAÇÃO DE COMPLEXOS DE COBALTO MODIFICADO COM OS LIGANTES 4,4´-DIMETIL-2,2´-DIPIRIDIL E 6,6´-DIMETIL-2,2´-DIPIRIDIL EM REAÇÃO DE POLIMERAZAÇÃO OXIDATIVA
AUTORES: LIMA, G.E.S. (UFAL) ; MENEGHETTI, M.R. (UFAL) ; MENEGHETTI, S.M.P. (UFAL) ; OLIVEIRA, E.V.N. (UFAL)
RESUMO: O presente trabalho foi desenvolvido com a finalidade de avaliar a atividade catalítica de novos complexos que possam acelerar de forma adequada, sem comprometer a qualidade final do material, o processo de polimerização oxidativa de óleos vegetais. O objetivo principal, dessa proposta, é o desenvolvimento de novos catalisadores para a polimerização oxidativa, que possam, futuramente, ser aplicados na indústria de revestimentos.
Os principais resultados desse trabalho são a obtenção de uma nova família de complexos, a base de cobalto, modificados com ligantes nitrogenados.
PALAVRAS CHAVES: polimerização oxidativa; complexos metálicos; ligantes nitrogenados
INTRODUÇÃO: Na indústria de tintas o emprego de óleos vegetais é muito expressivo, pois vários materiais resínicos, formadores de filmes sólidos, são constituídos a base dos mais diversos óleos, tais como soja, óleo de mamona desidratado (DCO), linhaça, tungue, entre outros. Entre estes sistemas destacam-se as resinas alquídicas, que são aplicados como veículos em vários segmentos, como tintas decorativas e tintas industriais (ABIQUIM,2006) . As principais características das resinas alquídicas são: boa aderência sobre substratos, grande resistência a intempéries, riscos e abrasão e boa dureza e flexibilidade aliadas a baixo custo (Fazenda, 1995).
A compreensão das reações químicas envolvidas na síntese de polímeros, bem como seus processos de cura, é extremamente importante na área de tintas, pois permite obter o sistema polimérico adequado para uma determinada aplicação (Fazenda, 1995). A secagem química de tintas alquídicas ocorre através da polimerização oxidativa (Sheldon, 1981).
A finalidade deste trabalho é a obtenção de novos catalisadores (secantes), utilizando ligantes nitrogenados como modificadores da estrutura estérea e eletrônica, de complexos de cobalto. O óleo de linhaça foi empregado como modelo, pois ele contém os mesmos tipos de grupamentos funcionais envolvidos no processo de cura das resinas alquídicas (Warzeska, 2002). Com sua utilização é possível minimizar a enorme dificuldade que seria gerada com a utilização de uma resina comercial, pois tais sistemas ao polimerizar levam à formação de material insolúvel, o que dificultaria o acompanhamento da evolução reacional (Mallégol,2000 e Morrison, 1996).
MATERIAL E MÉTODOS: A aparelhagem foi constituída por um balão de três bocas, de volume total de 250 mL, com adaptação para entrada de ar, agitação mecânica interna, local para coleta de alíquotas e saída de gases. O sistema reacional foi mantido a 80ºC através da utilização de um banho de óleo munido de sonda termostática. O procedimento foi realizado da seguinte forma: inicialmente foi pesado o óleo no balão. Após foram preparadas soluções com a quantidade adequada do precursor catalítico em tolueno e do ligante em 5 mL de diclorometano. Em seguida, as soluções foram misturadas e adicionadas ao óleo. Logo após o sistema foi colocado num banho de óleo aquecido a 80 ºC e imediatamente adaptado a uma agitação mecânica (com uma rotação de 650 rpm) e entrada controlada de ar sintético. Com o aquecimento o diclorometano foi evaporado. Os tempos reacionais dos experimentos foram de 18 horas e em intervalos regulares de três horas foram retiradas alíquotas com o auxílio de uma pipeta de 10 mL, adequada para o procedimento. Quando necessário interromper uma reação e reiniciá-la em um dia subseqüente, foi realizada uma inertização do sistema reacional. Este procedimento se deu através de um borbulhamento de argônio na massa reacional a 80ºC por 30 minutos, com subseqüente abaixamento de temperatura (freezer). No dia seguinte, o sistema foi levado novamente a 80ºC e reiniciado o borbulhamento de ar sintético para prosseguimento dos estudos. Tal procedimento mostrou-se bastante eficaz para suspender a reação, pois através da reavaliação da viscosidade cinemática, verificou-se que esse parâmetro mantinha-se inalterado.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Na Figura 1 está apresentado o gráfico da viscosidade cinemática em função do tempo reacional, para a reação de polimerização oxidativa do óleo de linhaça, na presença de octoato de cobalto e desse modificado com o ligante 4,4´-dimetil-2,2´-dipiridil e 6,6´-dimetil-2,2´-dipiridil.
É possível verificar que a reação conduzida na presença do octoato de cobalto atingiu valores de viscosidade superiores às demais, o que indica que esse complexo é o mais eficiente em termos de evolução reacional. Cabe salientar que a viscosidade é um parâmetro que traduz o aumento da massa molecular do polímero formado. No caso dos complexos modificados com o 4,4´-dimetil-2,2’-bipiridil e 6,6´-dimetil-2,2´-dipiridil as viscosidades foram menores e uma possivel explicação para isso seria a ocorrência de precipitação ou difícil solubilização dos complexos durante o processo reacional.
CONCLUSÕES: A reação conduzida na presença do catalisador octoato de cobalto apresentou uma evolução reacional, em termo de viscosidade, superior às demais. No caso dos complexos modificados com o 4,4´-dimetil-2,2’-bipiridil e 6,6´-dimetil-2,2´-dipiridil as viscosidades foram menores.
AGRADECIMENTOS: CAPES, CNPq e FAPEAL.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ABIQUIM - Associação Brasileira da Indústria Química, Relatório do SDI Sistema Dinâmico de Informações Estatísticas, São Paulo, 2006.
Fazenda,J.M.R.; Tintas e Vernizes-Ciências e Tecnologia,19ed., Abrafati, São Paulo,1993.
Mallégol, J. Lemaire J.; Gardette, J.; Prog. Org. Coat. 2000, 39, 107.
Morrison, R.; Boyd, R.; Química Orgânica, 13a ed., Lisboa, 1996.
Sheldon,R.A.;J.K.; Metal- Catalyzed Oxidations of Organic Compounds;1ºed,Academic Press, New York,1981.
Wareska S.T., Zonneveld M., Gorkum R., Muizebelt W., Bouwman E., Reedijk J., Progress in Organic Coatings, 2002,44,243-248.
