Aditivo polimérico derivado de fonte renovável para aplicação em cimento asfáltico de petróleo

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Araújo, Fernando de
• Orientador(a): Pasquini, Daniel
• Banca de defesa: Paiva, Ed Carlo Rosa , Paula, Heber Martins de , Lazzarini, Camilla Miguel Carrara , Santos, Douglas Queiroz
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Biocombustíveis
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Biocombustíveis; Biomassa; Cimento - Caracteristicas quimicas; Bagaço de cana; Bagaço de Cana-de-Açúcar; Póliol; Poliésteres; Cimento Asfáltico de Petróleo; Biomass; Sugarcane bagasse; Polyol; Polyesters; Petroleum Asphalt Cement
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17591; https://doi.org/10.14393/ufu.te.2016.81

Neste trabalho foram avaliados os efeitos da incorporação de um aditivo proveniente de um resíduo agroindustrial, após algumas reações de modificação química, ao cimento asfáltico de petróleo (CAP), por meio da reação de polimerização de um poliol viscoso obtido através da reação de oxipropilação da biomassa bagaço de cana-de-açúcar com anidridos. O poliol é obtido por meio da reação de oxipropilação da biomassa com óxido de propileno (OP), cuja reação foi realizada em autoclave vedada com controlador de pressão e de temperatura empregando 25 mL de OP para cada 5g de biomassa a 200 °C, cujo tempo de reação foi de duas horas. A reação é revelada pela variação da pressão do sistema, inicialmente a pressão atmosférica até atingir um valor de pressão máxima e seu subsequente retorno a pressão atmosférica. Para a escolha do mais adequado tempo de reação para polimerização do poliol com o anidrido piromelítico, a reação foi realizada também em autoclave vedada com controlador de temperatura (150 ºC) empregando 20 g de poliol, 1 g de acetato de sódio (catalizador) e 8 g de anidrido piromelítico, com os tempos de 30 e 60 minutos. Os materiais polimerizados com os distintos tempos foram caracterizados por meio da determinação da viscosidade relativa e teor percentual de extrativos em ciclohexano/etanol. Diante dos resultados o material polimerizado com 30 minutos apresentou o menor teor percentual de extrativos e uma maior viscosidade relativa indicando que este tempo se destacou em relação ao tempo de 60 minutos, pois o material encontra-se possivelmente na forma de um polímero reticulado. Dada à escolha do tempo de 30 minutos outras reações de polimerização foram realizadas com distintos anidridos e outras condições que empregaram diferentes proporções em termos de massa de poliol e anidridos. Foram denominados como condições I (20 g anidrido e 8 g de poliol), II (20 g de anidrido e 20 g de poliol) e III (8 g de anidrido e 20 g de poliol). Os espectros de FTIR dos materiais polimerizados com as distintas condições utilizadas para a polimerização comprovaram a ocorrência da modificação química devido ao aparecimento de uma banda característica de grupos ésteres (1.750 cm-1) presentes no material polimerizado. Optou-se por trabalhar com a condição III, pois é a condição que emprega uma maior quantidade de poliol, e mesmo com a menor quantidade de anidrido empregado os espectros de FTIR revelaram que a reação de polimerização foi realizada. Dentre os distintos anidridos (ftálico, maléico e piromelítico) das distintas condições utilizadas o que mais se destacou diante do teste de solubilidade com os solventes analisados foi o material polimerizado com anidrido piromelítico, pois o material polimerizado provavelmente se encontra na forma de um polímero reticulado, onde foi insolúvel ou pouco solúvel nos solventes testados. A polimerização do poliol com anidrido piromelítico empregando a condição III, isto é, BCPP30, CSPP30, PCPP30 e BCPPG30, proporcionaram um aumento na estabilidade térmica em relação ao material na forma de poliol. Os testes de aplicabilidade referente à incorporação de 16 % m/m do aditivo BCPP30, CSPP30, PCPP30 e BCPPG30 em relação à massa de 600 g de CAP, mostraram, por meio dos ensaios de caracterização utilizados, ponto de amolecimento, recuperação elástica e dosagem marshall, que é possível a utilização do BCPP30, CSPP30, PCPP30 e BCPPG30 enquanto aditivo ao CAP convencional, pois mesmo com a incorporação deste novo aditivo o CAP modificado atendeu as especificações das normas regulamentadoras.