Síntese e caracterização do sulfato de acetato de celulose, obtido do bagaço de cana-de-açúcar, para aplicação como aditivo na construção civil

AUTOR(ES)

Bárbara Nascimento

DATA DE PUBLICAÇÃO

2010

RESUMO

A celulose do bagaço de cana-de-açúcar foi quimicamente modificada para produzir o sulfato de acetato de celulose, o qual foi testado como aditivo para argamassas de cimento Portland (CPV ARI) na construção civil. Produziu-se o material pela acetilação e sulfonação simultânea da celulose juntamente com outros dois produtos. Os precipitados obtidos foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho (IV) que revelou que somente um dos derivados apresentava a banda característica de grupos sulfato (807 cm-1) no espectro de infravermelho, sendo então o derivado sulfoacetilado. Este material foi então caracterizado pela determinação do grau de substituição de grupos acetila via química (GSacet), determinação do grau de substituição de grupos sulfatos (GSsulf) por Análise Elementar, Ressonância Magnética Nuclear (RMN de 13C), Difração de Raios-X, determinação da viscosidade reduzida e Análise Termogravimétrica (TGA). Os resultados mostraram que o derivado sulfoacetilado apresentou um GSacet de 2,7 e GSsulf de 0,063. Comparativamente ao espectro de RMN de 13C de um acetato de celulose (derivado em que ocorre somente a incorporação de grupos acetila), a presença de grupos sulfatos na amostra de sulfato de acetato de celulose faz com que a posição do C6 seja deslocada para um campo mais baixo no espectro de RMN de 13C, devido à desblindagem do carbono ocasionada pela incorporação desses grupos eletronegativos. De acordo com o difratograma do sulfato de acetato de celulose obtido, verifica-se que o derivado apresenta um padrão de difração de raios-X fundamentalmente amorfo, devido a presença de um halo pronunciado em aproximadamente 2θ = 22. Através da medida da viscosidade reduzida da solução de sulfato de acetato de celulose, verificou-se que a presença de grupos iônicos sulfato no derivado, faz com que a viscosidade reduzida aumente para concentrações mais diluídas (abaixo de 1 mg/mL). Na síntese do sulfato de acetato de celulose, produz-se um polieletrólito que, devido à presença dos grupos sulfônicos pode ser capaz de atuar como um aditivo para argamassas na construção civil devido à sua elevada solubilidade em água. A avaliação do derivado como aditivo para argamassas foi baseada em ensaios de fluidez, resistência mecânica à compressão de corpos de prova e resistência potencial de aderência à tração. Os melhores resultados foram obtidos para uma razão polímero/cimento de 0,60% para a qual se conseguiu um aumento de 13,80% na consistência e de 21,05% na resistência potencial de aderência à tração, enquanto a resistência à compressão manteve-se praticamente constante em relação à referência sem aditivo. Portanto, foi possível sintetizar o sulfato de acetato de celulose a partir do bagaço de cana-de-açúcar e aplicá-lo como aditivo para argamassa na construção civil.

ASSUNTO(S)

bagaço de cana quimica celulose

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