Síntese de monômeros derivados do óleo de mamona e copolimerização em meio heterogêneo via radicais livres

Abstract

O óleo de mamona, um recurso renovável, foi utilizado no presente trabalho para produzir materiais poliméricos. A partir do óleo de mamona foram obtidos o ácido ricinoleico e ricinoleato de metila. Posteriormente, foi realizada a modificação estrutural dos ácidos graxos, onde a mono-insaturação presente nestas estruturas foi utilizada para realizar a síntese. A insaturação foi, primeiramente, epoxidada utilizando ácido perfórmico, e o material intermediário foi modificado utilizando ácido acrílico, para formar acrilatos, ácido ricinoleico acrilado (ARA) e ricinoleato de metila acrilato (AMR). Estes acrilatos podem ser polimerizados via radicais livres e, neste sentido, foram realizadas copolimerizações em emulsão e em miniemulsão, sendo formados por ARA/metacrilato de metila (MMA) e, também, por AMR/MMA. Os resultados mostram que, através das reações de polimerização em emulsão e miniemulsão foi possível obter partículas poliméricas submicrométricas com diferentes tamanhos, onde, para maiores concentrações de biomonômeros foram obtidos maiores diâmetro médio das partículas, entretanto, todos os látices se mantiveram estáveis durante um longo período de armazenamento. Adicionalmente, foi possível preparar polímeros com uma ampla faixa de massas molares médias em massa (Mw) e temperaturas de transição vítrea (Tg) à medida que se alterava as concentrações dos comonômeros ARA e AMR em relação ao MMA. Também foram obtidos copolímeros reticulados, através do aumento da conversão do ARA e AMR. Estas características tornam os copolímeros candidatos atraentes para utilização como adesivos.<br>

Abstract : Castor oil, a renewable resource, was used in this study to produce polymeric materials. From the castor oil ricinoleic acid and methyl ricinoleate were obtained. Subsequently, the structural modification of the fatty acids was performed. The unsaturation was first epoxidized using performic acid, and the intermediate material was further modified using acrylic acid to form acrylates, acrylated ricinoleic acid (ARA) acrylate and methyl ricinoleate (AMR). These acrylates can be polymerized by free radicals and, in this sense, copolymerizations were carried out in emulsion and in miniemulsion involving the monomers ARA/methyl methacrylate (MMA) and also AMR/MMA. Results show that carrying out emulsion and miniemulsion polymerizations it was possible to obtain submicron polymeric particles of different sizes, that the particle size increased with the fraction of biomonomer, , and that all latexes were stable over a long storage period. In addition, it was possible to prepare polymers with broad ranges of weight average molar masses (Mw) and glass transition temperatures (Tg) as the concentrations of comonomer (MMA) and ARA or AMR were altered. Crosslinked copolymers were also obtained by increasing the conversion of ARA and AMR. These features turn these copolymers attractive candidates for use as adhesives.