Nanofibras celulósicas como carga em bioespumas rígidas poliuretânicas

Abstract

Recentemente, os nanomateriais, derivados de recursos naturais renováveis, atraíram muita atenção da pesquisa em nanotecnologia, tendo como destaque os materiais nanocelulósicos. Inicialmente, foram estudadas as possibilidades de incorporação de um reforço nanocelulósico e avaliadas as propriedades reacionais do sistema poliuretânico com e sem o uso da nanocarga. Tais matérias primas, então, foram incorporadas em espumas rígidas e semi-rígidas de poliuretano (PU) processadas pelo método de expansão livre, utilizando-se uma mistura de óleo de mamona e glicerina PA e com nanocelulóse (NC) previamente dispersa no aditivo, como biopoliol, com vistas a obtenção de espumas quimicamente estáveis e ecologicamente corretas. Após confecção e avaliação empírica da qualidade superficial das mesmas, foram investigadas as propriedades morfológicas e a afinidade da nanocarga com o sistema PU, mensuradas por micrografias e espectros eletromagnéticos no infravermelho, respectivamente. Também foram avaliadas as propriedades mecânicas e térmicas. As espumas fabricadas apresentaram excelente qualidade superficial e ótima aparência, com destaque para aquelas com incorporação de NC, que apresentou maior tempo de gel e, portanto, tendo grande possibilidade de utilização para fabricação de peças com maior complexidade. Comparadas às espumas sem carga, as espumas incorporadas com NC apresentaram células maiores e mais arredondadas, com maior número de células fechadas, o que levou a uma maior homogeneidade, com menor anisotropia e densidade linear de célula. Essas diferentes propriedades morfológicas promoveram uma diminuição expressiva na densidade aparente e nas propriedades mecânicas. A NC também promoveu uma melhora na estabilidade térmica das espumas, aumentado a temperatura de início de degradação em cerca de 13%, não afetando de forma considerável a Tg das mesmas.