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Estudo da Recuperação de Polímeros Usando Solvente Natural

Resumo do projeto

Resumo O plástico é considerado um poluente de difícil decomposição no meio ambiente, por isso, estudar métodos para que o seu descarte ou o seu reaproveitamento sejam menos prejudiciais à natureza é muito importante. O Brasil é o 4° maior produtor de plásticos do mundo, porém, em contrapartida, cerca de somente 1,28 % é reciclado, e o restante tende a se acumular no ecossistema. Sendo assim, o objetivo deste projeto é estudar uma forma para que diferentes tipos de polímeros sejam dissolvidos por um solvente natural, possibilitando, dessa forma, a sua reutilização. O solvente escolhido foi o limoneno, extraído da casca de laranja, por meio da destilação com arraste de vapor. Os polímeros testados foram o Polietileno de Alta Densidade (PEAD), o Poliestireno (PS) e o Polipropileno (PP). O PEAD foi escolhido por ser um dos plásticos mais produzidos no mundo. O PS e o PP foram escolhidos por apresentarem características estruturais diferentes do PEAD e para comparação dos resultados. Os polímeros selecionados foram caracterizados quanto a: Índice de Fluidez (IF), Análise Termogravimétrica (TGA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). Os resultados indicaram que o PEAD apresentou a maior estabilidade térmica entre as amostras analisadas, com pico de perda de massa em 483 °C, seguido de PP, com perda de massa em 462 °C e o PS, em 424 °C. O PP, por sua vez, apresentou o maior IF quando comparado aos outros materiais. Os espectros de FTIR confirmaram os grupos funcionais presentes nos três tipos de polímeros. A extração de limoneno pela técnica de destilação por arraste a vapor não foi satisfatória, por isso, optou-se por utilizar limoneno comercial nos ensaios posteriores. No estudo de contato dos polímeros com o limoneno, observações visuais mostraram que somente o PS conseguiu ser dissolvido pelo limoneno à temperatura ambiente, tornando-se um material fluido após 4 minutos de contato com o solvente. O PP e o PEAD foram dissolvidos com sucesso pelo limoneno utilizando-se o dobro do tempo de contato em relação ao PS (8 minutos) e temperatura de 120°C. Os testes mostraram que as propriedades dos polímeros recuperados não são muito diferentes dos materiais originais no caso do PEAD e do PP, ao passo que para o PS (que apresentou maior afinidade com o solvente), verificou-se um efeito plastificante, que pode resultar em certa perda de propriedades mecânicas. Um processo mais completo de eliminação do resíduo de limoneno, por exemplo por aquecimento, pode fazer com que o PS retorne a ter propriedades muito próximas do material original. Por fim, conclui-se mediante a análise dos resultados de caracterização das amostras após o contato com o limoneno que este solvente, além de ser ambientalmente amigável, pode ser usado com sucesso na recuperação de materiais poliméricos, como uma forma de reciclagem. O próximo passo deste estudo será estudar a viabilidade dos polímeros fundidos com limoneno como material para impressora 3D, na confecção de diferentes protótipos e produtos, além de outras aplicações. Palavras-chave: Recuperação de polímeros; Solventes naturais; Limoneno.

Alunos

Marina Escalona
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Orientadores

Juliana de Carvalho Izidoro

Instituição

Colégio Dante Alighieri
São Paulo /
  São Paulo –  
  SP –
  Brasil

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