Desenvolvimento de compósitos baseados na resina formol-ureia/taninos naturais.

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Materiais

Autores

Bóbbio Tonon, G. (UCL) ; Miranda Dias, A.C. (UCL) ; Moro Loureiro, F.A. (UCL)

Resumo

Os taninos vegetais, conhecidos como taninos naturais, são aplicados como coagulantes na indústria, podendo ser encontrado em várias espécies vegetais, como em cascas e sementes, visando a produção de compósitos com taninos, que não sejam solúveis em meio aquoso, a produção de compósitos tanino/resina termorrígida com alta resistência térmica e mecânica para a utilização na remoção de metais, moléculas e analitos, os quais possam afetar o meio ambiente, quando liberados diretamente ou alguma atividade industrial, com água contaminada. Neste trabalho foi obtido o compósito tanino/formol-ureia, por meio de análise de FTIR foi observado as principais bandas de absorção comprovando a presença de tanino no compósito, e também da resina formol-ureia.

Palavras chaves

Taninos Naturais; Resinas formol-uréia; Compósito

Introdução

Resinas de formol-ureia (RFU) são resinas termorrígidas de baixo custo e interessantes de serem utilizadas em grande variedade de segmentos, pois estas resinas possuem boas propriedades térmicas, estabilidade mecânica, dureza, não inflamabilidade e principalmente a facilidade de adaptação a uma grande variedade de condições de cura (PIZZI 2006). As reações das resinas formol- ureia são obtidas por meio reações de polimerização por condensação. Os produtos da reação quando curados em temperaturas acima de 100º C o possuem peso molecular elevado, e estes são insolúveis e infundíveis. Alguns pesquisadores(ELIF 2008, GOMES 2004) têm utilizado as resinas formol-ureia para a formação de resinas quelantes, as quais possuem várias funcionalidades. Estas podem ser utilizadas na recuperação de íons metálicos. Estes polímeros com funcionalidade quelante, devido à presença grupos mais átomos doadores de elétrons que são capazes de formar complexos. Helffrerich (p59, 1962) cita que grupamentos contendo átomos como nitrogênio, fósforo e enxofre, doadores de elétrons, podem ser utilizados para resinas de troca iônica, seja catiônica ou aniônica. A utilização de taninos para utilização como compósitos, serão inseridos na matriz polimérica, já que os taninos são bastante empregados como agentes coagulantes naturais. Por sua vez a estrutura molecular dos taninos é interessante pois estes são polifenóis de alto peso molecular, os quais possuem capacidade de interagir, tanto com íons metálicos, aminoácidos e polissacarídeos e outras moléculas. O objetivo deste trabalho é sintetizar um compósito com baseado em uma resina formol-ureia e adicionar três tipos de taninos e avaliar a produção da melhor resina termorrígida para aplicação como resina de troca iônica.

Material e métodos

Os taninos obtidos foram obtidos e padronizados de acordo com o métodologia de Nascimento et.al.(2008). Foram sintetizados três resinas formol-ureia, onde foram utilizados três taninos naturais de eucalipto (Eucalyptus grandis), barbatimão(Stryphnodendron adstringens) e mangue vermelho (Rhizophora mangle), extraidos em meio básico, em trabalho prévio. Os reagentes utilizados neste trabalho foram utilizados como recebido e sem tratamento prévio, adiquiridos pela NEON e Vetec química. As resinas foram síntetizadas em meio básico com uma solução de NaOH 40%, em formaldeido 37% sob agitação constante com aquecimento em banho maria de 80oC. A ureia foi adicionada no sistema de refluxo com aquecimento por 30 minutos. Após o aquecimento a solução foi resfriada por trinta minutos, após o resfriamento da solução são adicionados 5g de taninos, sob agitação constate e adição de ácido sulfúrico até a gelificação. Após a formação do gel, estes foram colocados em placas de petri e as mesmas foram levadas a estufa em 120oC para a complementação da reação de cura por uma hora. Após a reação de cura, as resinas foram separadas e caracterizadas por meio de FTIR para verificar a introdução dos taninos no compósito formol-ureia. As amostras foram caracterizadas em um equipamento de ATR-FTIR spectrometer Perkin - Elmer, Laboratório de instrumentação - LABPETRO-IQ/UFES.

Resultado e discussão

Na figura 1 são mostrados os espectros de FTIR na faixa de 4000-400cm-1 para os taninos, já que os quais são compostos fenólicos, os quais alguns autores já os tem caracterizado por FTIR, eucalipto (LIMA 2013), barbatimão (COSTA 2013) e mangue vermelho (OO2009), focando na presença de modos vibracionais os quais os caracterizam estes são, os picos correspondentes ao estiramento da ligação C=C no anel aromático ocorrem em 1601 e 1501cm-1, estiramento C-O fora do plano, em 1378cm-1, ligações hidrogênio com grupamentos O-H em 3290cm-1. Somente para o tanino de mangue vermelho há a presença de um modo vibracional característico do grupo carbonila referente a estrutura do monoflavónoide, Epicatechin gallate (OO 2009) ocorrem em 1730cm- 1. A deformação da ligação C-C-O presente nos grupos fenólicos na região de 1500-1400cm-1 os quais podem reagir com a resina formol-ureia, ocasionando variações nestas regiões, sendo assim variações nas intensidades e deslocamento destes picos são os mais relevantes a serem avaliados. Os espectros de FTIR para os compósitos tanino/resina formol-ureia são mostrados na figura 2. Os picos característicos da resina formol-ureia são os seguintes, em 3329cm-1 alongamento da ligação N-H, 1635cm-1 é observado o alongamento da carbonila C=O. adicionalmente o pico em 1136cm-1 é observado para a vibração da ligação C-O-C e o pico em 1376cm-1 é descrito como a vibração assimétrica da ligação C-H do grupo CNH-CH2 são observados por vários autores (ELIF2008, DOGAR2014 e GURSES2014). Para os espectros dos compósitos, foi observado a presença de picos de taninos e não é observado variação no deslocamento do pico da ligação C-C-O para o grupo fenólico, o que indica a presença de taninos não ligados diretamente na matriz da resina proposta.

Espectros FTIR para os taninos de eucalipto, mangue vermelho e barbatimão respectivamente, na região entre 4000 e 400 cm-1.


Espectros FTIR para os compósitos de taninos/formol-ureia, na região entre 4000 e 400 cm-1

Conclusões

A síntese dos compósitos foram bem sucedidos visto que a presença de picos específicos dos taninos específicos são observados nos compósitos correlatos. Também são observados picos típicos para as resinas formol-ureia relatados por vários autores da literatura, onde estas bandas corroboram para a síntese da resina proposta neste trabalho e pro fim a obtenção do compósito. Como trabalho futuro serão necessário mais estudos para caracterizar sua aplicação como uma resina de troca iônica, já que o compósito possui grupamentos que possibilitam tal aplicação.

Agradecimentos

Agradecimentos ao Laboratório de Instrumentação Labpetro do Departamento de Química da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) pelas análises de FTIR.À UCL pela

Referências

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