62ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 7. Química Orgânica

PROPRIEDADES TÉRMICAS E MECÂNICAS DE BLENDAS DE PECTINA E ADITIVOS

Jessica Sara de Sousa Macêdo 1 Sidney Gonçalo de Lima 1 Davi da Silva 1 José Arimatéia Dantas Lopes 1

1. Departamento de Química, Universidade Federal do Piauí/UFPI

INTRODUÇÃO:

Polímero é um conjunto de macromoléculas quimicamente semelhantes de massa molar elevada. As unidades repetidas ao longo da cadeia determinam o grau de polimerização e são denominados meros. A mistura física de dois ou mais polímeros é chamada blenda polimérica. O aumento da utilização de polímeros biodegradáveis está relacionado com a redução do impacto ambiental. Muitos deles formam filmes com boas propriedades, tornando-se apropriados para várias aplicações. Dentre eles, a pectina, o amido. Os biofilmes podem servir como coberturas para proteger as frutas e vegetais, constituindo barreiras à perda de vapor d'água e a troca gasosa. Além de um biopolímero para promover a matriz estrutural, o filme é constituído de plastificante para aumentar sua flexibilidade. Pectina é um polissacarídeo biodegradável, hidrofílico e apresenta propriedades plásticas e flexibilidade. Apresenta estrutura ramificada constituída principalmente de ácido galacturônico, ramnose, arabinose e galactose. O objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar blendas poliméricas de pectina, ácido tartárico, sorbitol e manitol, avaliando a interação entre eles, e o efeito dos plastificantes sorbitol e manitol nas blendas.

METODOLOGIA:

Preparou-se os filmes através da solubilização dos polímeros em água deionizada, sob agitação por 24 horas e após depositadas em placas de Petri, por 72 horas à temperatura ambiente para formação dos filmes, com variação em percentagem (m/m) de pectina (P), ácido tartárico (AT), sorbitol (S) e manitol (M). Os filmes foram mantidos até a análise, sob umidade relativa de 75%. Analisaram-se as propriedades das blendas através das técnicas de Análise Termogravimétrica (TGA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Análise Mecânica Diferencial (DMA). A TGA foi realizada em um aparelho TGA-2050 (TA Instruments), usando cadinho de platina sob atmosfera de nitrogênio, com fluxo de 150 cm3/min e taxa de aquecimento de 10 °C/mim na faixa de 30 °C a 600 °C. A análise de DSC foi realizada em um aparelho DSC-2929 (TA Instruments), com "porta-amostra" herméticos de alumínio, com taxa de aquecimento de 10 °C/min, sob fluxo de nitrogênio, de 50 cm3/min na faixa de 30 °C a 600 °C. A DMA foi realizada em um aparelho DMA-Q800 (TA Instruments), modo de força controlada e CLAMP de tensão para filme, com forma da amostra retangular. Temperatura de 30 ºC e isotérmica de 0 ºC, com rampa de força 0,3 N min-1 até 18 N. Os dados de TGA, DSC e DMA foram exportados e tratados com o programa do Origin Lab.

RESULTADOS:

Na curva de TGA observou-se dois estágios de degradação para P e suas blendas PAS (40:40:20), PAS1 (60:20:20) e PA(50:50), PAM (40:40:20) e PAM1 (60:20:20), o primeiro é referente a perda de massa de H2O e o segundo, refere-se a degradação dos componentes das blendas. Para S e M observou-se um único estágio de degradação. Entre as blendas, a PAT e a PATS1 apresentaram perda de massa de cerca de 73% e 63% respectivamente. As curvas de DSC para P, S, M, PA, PAS, PAS1, PAM e PAM1 mostram vários picos endotérmicos característicos de eliminação de água e exotérmicos que sugerem a degradação da pectina e dos outros componentes das blendas. A Análise Dinâmico Mecânico (DMA) mostra o aumento do módulo de elasticidade (Young) para as blendas na ordem PA, PAS, PAS1, PAM e PAM1. Este resultado sugere que a blenda que contém o aditivo manitol resiste a uma maior deformação.

CONCLUSÃO:

A TGA mostra a liberação de moléculas de água formadas a partir da quebra de ligações OH presentes nas estruturas da pectina e dos aditivos. O ácido tartárico torna as blendas contendo pectina menos estável, pois, o aumento da concentração do ácido, diminui a temperatura de degradação da blenda. Nas análises de DSC os picos endotérmicos no início, para a blenda PAS1, que contém maior concentração de P, apresentou pico mais largo, indicando a liberação de gases que surgem devido à quebra de ligações OH presentes na pectina. Segundo a análise de DMA, o módulo de elasticidade (Young) para as blendas PAM, PAM1 foram maiores comparada com as blendas PA, PAS, PAS1. Este resultado sugere que a blenda que contém o aditivo manitol resiste a uma maior deformação.

Instituição de Fomento: PIBIC/ CNPq- UFPI

Palavras-chave: Polímeros, Blendas , Pectina.