62ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 1. Físico-Química

CARACTERIZAÇÃO E OTIMIZAÇÃO DE ARGILOMINERAIS PARA OBTENÇÃO DE NANOCOMPÓSITOS DE MATRIZ POLIMÉRICA

Claudia Patrícia Fernandes dos Santos 1 Dulce Maria de Araújo Melo 2 Suylan Lourdes de Araújo Dantas 1

1. Departamento de química, UFCG, Cuité, PB 2. Departamento de Química, UFRN, Natal, RN

INTRODUÇÃO:

Argilas são essencialmente silicatos hidratados de alumínio, geralmente cristalinos, denominados argilominerais. Uma determinada amostra desse material pode também apresentar em sua constituição outros minerais, como ferro e magnésio, além de matéria orgânica e sais solúveis. Sob o ponto de vista físico-químico, as argilas podem ser consideradas como sistemas dispersos de minerais, nos quais predominam partículas de diâmetro abaixo de 2µm. A maioria dos argilominerais são subdivididos em função de suas propriedades, as quais fornecem o desempenho desse material para as mais diversas aplicações. A síntese de nanocompósitos argila/polímero tem atraído grande atenção por seu custo relativamente baixo e a possibilidade de melhoria nas propriedades desses materiais. Adicionalmente, a referida síntese permite frequentemente encontrar uma relação entre um baixo custo e um elevado nível de desempenho em sua aplicação, que pode ser resultado da sinergia entre os componentes. A obtenção do nanocompósito de matriz polimérica é efetuada com o tratamento da quitosana com o ácido monocloroacético e adição da argila devidamente hidratada.

METODOLOGIA:

As argilominerais, vermiculita e bentonita aqui utilizados foram obtidos comercialmente das empresas MPL- Mineração Pedra Lavrada- Santa Luzia- PB e Bentonite- Boa Vista- PB, respectivamente. A amostra de quitosana utilizada neste trabalho foi obtida comercialmente da Polymar Ind. Com. Imp. Exp. Ltda. Algumas técnicas foram utilizadas para proceder a caracterização da vermiculita expandida e das bentonitas sódica e cálcica, bem como da quitosana, nomeadamente picnometria, espectroscopia na região do infravermelho, análise térmica diferencial, análise termogravimétrica e microscopia eletrônica de varredura.

RESULTADOS:

O espectro de absorção na região do infravermelho (IV) da vermiculita expandida, apresentou as principais bandas de deformação axial de -OH em ≈3450cm-1, podendo ser caracterizada como banda de adsorção de OH de H2O;. Para as bentonitas cálcica e sódica, as bandas de maior freqüência observadas nos dois espectros foi a banda de vibração axial de Si-O-Al em ≈ 490cm-1.Para o espectro da amostra de quitosana, as principais bandas observadas foram: banda de estiramento axial de OH (3371cm-1), sobreposta à banda de estiramento N-H; e deformação axial de C=O de amida I (1657cm-1). A análise termogravimétrica da quitosana mostrou a decomposição térmica do referido biopolímero, apresentando perda de massa em dois intervalos de temperatura. A decomposição térmica da vermiculita expandida apresentou perda de massa em apenas um intervalo de temperatura. As curvas termogravimétricas das bentonitas cálcica e sódica apresentaram perdas de massa em dois intervalos de temperatura distintos. As micrografias das amostras de argilominerais e da quitosana estudadas indicam o caráter fibroso e não poroso dos materiais. Os valores das densidades das argilominerais e da amostra de quitosana foram determinados estabelecendo um parâmetro entre massa/volume das amostras.

CONCLUSÃO:

Os resultados observados indicam que a reação entre as amostras de quitosana e dos argilominerais devem ocorrer com eficiência na obtenção dos nanocompósitos, satisfazendo, portanto, uma confirmação previamente identificada na literatura.

Instituição de Fomento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq

Palavras-chave: argilominerais, quitosana, caracterização.