| Resumo: | Há uma crescente utilização de materiais lignocelulósicos como reforço em compósitos de
matrizes poliméricas. O interesse na utilização das fibras vegetais está relacionado ao seu baixo custo, por
serem um recurso renovável e apresentarem densidade menor do que as fibras de vidro. O presente
trabalho tem como objetivo estudar o comportamento térmico de compósitos poliméricos reforçados com
fibras vegetais através de métodos térmicos de análises (TG/DTA/DTG/DSC).
As membranas biocompósitas foram produzidas utilizando o polímero policloreto de vinila
(PVC) como matriz e reforçados com 45% (m/m) de fibras vegetais, sendo essas, coco (Cocos nucifera),
bagaço de cana-de-açúcar (Saccharum L.), bucha vegetal (Luffacyllindrica) e casca de pequi (Caryocar
brasiliense). As análises térmicas foram realizadas com as membranas biocompósitas, membrana de PVC
e fibras vegetais in natura (virgem) em um equipamento NETZSCH STA 449F3, com a massa de 5,0-6,0
mg, em atmosfera de nitrogênio, na faixa de temperatura entre 30ºC-1000ºC com uma taxa de
aquecimento de 10ºC/min.
Observou-se que os biocompósitos (PVC-fibras vegetais) apresentaram comportamentos
térmicos muito semelhantes à membrana de PVC. Entretanto, a membrana de PVC apresenta maior
estabilidade térmica quando comparado as membranas biocompósitas, devido a perda de água desses
materiais. Na faixa de degradação de 210ºC a 390ºC, ocorre sobreposição da decomposição dos
componentes das fibras naturais (hemicelulose e celulose) [1], com a degradação do PVC, correspondendo
a desidro-halogenação [2]. Essas ocorrências correspondem à maior faixa de decomposição das
membranas sintetizadas, gerando perdas de massas de 50% para os biocompósitos de bucha e pequi, 58%
para a membrana de cana, 54% e 55% para as membranas de coco e PVC, respectivamente.
O terceiro estágio de degradação tem início próximo a 390ºC e corresponde à degradação das
ligações da cadeia principal do polímero de PVC, com a formação de hidrocarbonetos aromáticos e
grupos funcionais alquilo [2]. As perdas de massas neste evento foram de 13% na membrana de PVC,
18%, 19%, 26% e 22% nas membranas com coco, cana, pequi e bucha, respectivamente. Após 400 ºC
observa-se também uma contínua perda de massa nas membranas biocompósitas, principalmente nas
membranas de coco e pequi, associado à degradação da lignina, que é um processo complexo,
principalmente por envolver muito componentes com diferentes vias de decomposição. Um dos motivos
da lignina ter uma faixa tão ampla de degradação deve-se a diferentes estabilidades térmicas dos vários
grupos funcionais de oxigênio presentes em sua estrutura, fazendo com que suas cisões ocorram em
diferentes temperaturas [1]. A presença das fibras nas membranas aumentou a massa residual das
membranas de 9% na membrana de PVC para 11-17% para as membranas biocompósitas. |