Hidroxilação de lignina Kraft pela reação com diferentes dióis visando a obtenção de poliuretanos termoplásticos
A lignina emergiu nas últimas décadas como uma potencial matéria-prima para substituir derivados de petróleo na síntese de polímeros. Neste sentido, este estudo examinou a possível reação química de diferentes dióis com os grupos Cα e carboxila da lignina, em síntese de etapa única, sob condições severas de temperatura. Os derivados de lignina, oriundos de sua modificação química, representam uma alternativa atraente como substituta de produtos químicos e outros polímeros fósseis. Dentre as possíveis rotas de modificação, a hidroxilação refere-se à adição de grupos hidroxilas alifáticas primárias à cadeia polimérica da lignina, por meio da reação com diferentes precursores como óxido de proprileno, óxido de etileno e carbonato de propileno. Buscando um processo de hidroxilação ameno, em termos de pressão e toxicidade, neste trabalho foram utilizados como regentes para hidroxilação os dióis: MEG (1,2-etanodiol), BDO (1,4-butanodiol) e DEG (dietilenoglicol). Para investigar a evolução das massas molares da lignina ou a ruptura de ligações mais sensíveis, em função da hidroxilação, foram utilizadas técnicas como espectroscopia por ressonância magnética nuclear de fósforo (31P NMR), cromatografia de permeação em gel (GPC), calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise termogravimétrica (TGA) e espectroscopia no infravermelh por transformada de Fourier (FTIR). Os resutados iniciais sugerem a hidroxilação da lignina kraft por processos de esterificação e eterificação, como consequência da reação com dióis. No entanto, diferentes mecanismos foram encontrados para cada diol utilizado. Posteriormente, as ligninas modificadas serão utilizadas como polilol parcial na síntese de poliuretanos termoplásticos (TPUs), a qual será realizada na proporção de 1,02 R–N=C=O:OH, resultando em segmentos macios, com estruturas amorfas e flexíveis (poliéster diol), enquanto os segmentos rígidos devem ser obtidos formados por isocianatos e extensores de cadeia (1,4-butanodiol). Os TPUs serão utilizados como adesivos, com o objetivo de elucidar a relação entre a estrutura químicas destes materiais e a adesão prática.