Síntese in situ de polímeros biodegradáveis usando como carga celulose nanocristalina, microfibrilada e lignina sem funcionalização

Resumo

As fibras lignocelulósicas podem ser fracionadas em hemicelulose, celulose e lignina. A celulose e a lignina são os dois biopolímeros mais abundantes na terra, e embora muito utilizadas (indústria de papel e celulose, indústria civil, etc), podem ter sua aplicação ampliada, tendo em vista sua grande abundância. Da celulose, é possível extrair a celulose microfibrilada (MFC) e a celulose nanocristralina (CNC). Neste projeto, será avaliado o uso de MFC, CNC e lignina para a produção de compósitos dos polímeros poli(acetato de vinila) (PVAc), poli(caprolactona) (PCL), e poli (adipato de butileno-co-tereftalato) (PBAT). Um dos destaques deste projeto é o uso de CNC, MFC e lignina sem nenhum tipo de funcionalização na polimerização in situ, o que potencialmente simplificaria o processo e reduziria o preço do produto final. No caso do PVAc, será realizada a polimerização em emulsão, onde CNC, MFC ou lignina serão dispersas na fase aquosa antes da polimerização. Para o caso da PCL, será realizada a polimerização por abertura de anel da caprolactona, usando CNC como reforço e fonte de hidroxila na síntese ROP. Espera-se que, com isso, se forme uma ligação química covalente entre a CNC e a PCL. Será também desenvolvido um programa computacional capaz de predizer o comportamento do grupo hidroxila da CNC na ROP da caprolactona. A CNC ligada à PCL produzida nesta síntese será utilizada como reforço na produção de compósitos de PBAT via casting. Espera-se que a PCL ligada à CNC melhore a dispersão da CNC no PBAT. Os materias produzidos serão caracterizados pelas massas molares, viscosidades, potencial Zeta, distribuição de tamanho de partículas, propriedades térmicas, mecânicas, microscopias e outras análises eventualmente necessárias. (AU)