Resumo: Foram sintetizados compósitos de madeira/poliuretano utilizando poliois provenientes da reciclagem química do poli(etileno tereftalato) - PET, polióis comerciais e resíduos de madeira provenientes de industrias moveleiras do Norte do Paraná. A madeira foi quimicamente modificada em solução de ácido peracético (maceração) e de NaOH (mercerização) para promover a adesão entre as fases. Para o preparo dos compósitos utilizou-se diferentes proporções de resíduos de madeira macerada (0-25% m/m) e quantidades fixas dos polióis e do tolueno diisocianato - TDI. Para caracterização das modificações químicas ocorridas na madeira e dos compósitos foram utilizadas técnicas de infravermelho (FTIR-PAS) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise térmica (TGA e DSC). Os compósitos também foram analisados através de ensaio mecânico de tração e difração de raio-X de alto ângulo (WAXD). Observou-se por FTIR e por MEV que a modificação química da madeira utilizando o ácido peracético permite a produção de compósitos com boa aderência entre as fases. Através das analises de FTIR dos compósitos, observamos que com o aumento da quantidade de madeira nos compósitos, ocorreu um aumento dos grupos N-H ligados caracterizando a interação entre poliuretano e a madeira. O aumento do módulo de elasticidade e o decréscimo da deformação na ruptura com o aumento de proporção de madeira nos compósitos indicam que a transferência de carga da matriz para a fase dispersa é efetiva. Os resultados de TGA indicam que a estabilidade térmica dos compósitos é superior a do polímero puro. Podemos inferir que a utilização de resíduos de madeira e poliol obtido da reciclagem química do PET na produção de compósitos com resina poliuretana é uma alternativa de grande viabilidade, constituindo uma opção na preservação do meio ambiente.
Abstract: Polyol/wood composites were synthesized with wood residues from furniture companies of the north of Paraná State and polyols obtained from chemically recycled poly(ethylene terephthalate) (PET) and commercial polyols. Wood was chemically modified (maceration) with peracetic acid and (mercerization) with NaOH to promote phase adhesion. Composites were prepared with different proportions of macerated wood residues (0-25% m/m) and fixed amounts of polyols and diisocyanate toluene (TDI). The chemically modified wood and composites were characterized by infrared spectroscopy (FTIR-PAS), scanning electron microscopy (SEM), and thermal analysis (TGA and DSC). The composites were also analysed by tensile strength and wide angle X-ray diffraction (WAXD). FTIR and SEM analyses of wood showed that the chemical modification with peracetic acid resulted in composites with good phase adherence. The FTIR analysis of the composites show that as the amount of wood in the composites increased, an increase of the N-H linked groups occurred as well, which characterizes an interaction between the polyurethane and the wood. The increase in the Young's modulus and the decrease of elongation at break with the increase in the proportion of wood in the composites indicates effective load transfer from the matrix to the dispersed phase. According to the TGA results, the composites are thermally more stable than the pure polymer. It is possible to infer that the utilization of wood residues and polyol, obtained from the chemical recycling of PET, during the production of composites wood-polyurethane resin is a very feasible alternative, which is an option when the preservation of the environment is considered. |
