|
Abstract:
|
Os polímeros convencionais derivados de hidrocarbonetos fósseis representam um desafio crítico à sustentabilidade ambiental, dada a sua persistência e os processos de degradação ineficientes na biosfera. Como alternativa mitigatória, este estudo investigou a síntese de poliuretanos (PU) , utilizando como precursores a policaprolactona-triol (PCL-T), policaprolactona-diol (PCL-D) e a celulose vegetal. O objetivo concentrou-se no desenvolvimento de filmes poliméricos potencialmente biodegradáveis e biocompatíveis, cujas propriedades físico-químicas foram otimizadas mediante modificações químicas específicas na estrutura da celulose — especificamente através da funcionalização com grupos ciano (CN) e tetrazol (TZ) — visando confeccionar membranas. O protocolo sintético para a obtenção das membranas fundamentou-se na reação de poliadição entre os grupos hidroxila da PCL-T/celulose e o diisocianato de hexametileno (HDI). Inicialmente, os polióis (PCL-T e celulose) foram submetidos à dissolução em um sistema de solventes composto por tetrahidrofurano (THF) e dimetilformamida. A mistura reacional foi realizada em balão de fundo redondo sob condições anidras, agitação magnética constante e aquecimento controlado a 50 °C em banho de óleo. Após a homogeneização inicial, o HDI diluído em THF foi adicionado no sistema, mantido sob atmosfera controlada por meio de tubo secante. O tempo de polimerização variou em intervalos de 12 a 24 horas seguido pela adição de ativos biocidas em concentrações molares distintas (0,5-0,15- 0,25 0,75 e 0,125 mol) de PCLD E PCLT O produto resultante foi vertido em placas de Petri para a formação dos filmes por solvente casting. A metodologia permitiu uma elevada taxa de 25% até 75% incorporação de carga, atingindo 0,500 g de celulose (em suas formas pura, CN ou TZ) na matriz polimérica sendo a proporção de 1g para PCLD E PCLT. Então conforme PCLT era 1 PCLD era 0, se PCLT constava em 0,5 PCLD seria 0,5, sempre fechando com uma 1g as duas soluções. As propriedades mecânicas das membranas demonstraram sensibilidade à composição estequiométrica; variações na proporção entre PCL-D e PCL-T resultaram em materiais com gradientes de rigidez distintos, desde filmes flexíveis até estruturas mais rígidas e consistentes. A análise da hidrofilicidade, aferida por ensaios de absorção de água, revelou que as modificações químicas alteram significativamente a afinidade do material com água. Amostras funcionalizadas com grupos ciano (CN) apresentaram índices de absorção entre o valor mínimo de 0,76% e máximo de 1,65% em 11 dias na água. Em contrapartida, a incorporação do grupo tetrazol (TZ) elevou substancialmente a capacidade de absorção, atingindo até 4,95%, indicando uma maior polaridade e porosidade potencial da matriz funcionalizada. Essa capacidade de modulação da absorção de água é essencial para a viabilidade do material em sistemas de superfície ativa. O estudo demonstrou a viabilidade técnica da síntese de poliuretanos funcionais. |
