Estabelecimento de rota síntese da resina furfurílica em meio ácido visando minimizar a exotermia da reação

Establishment of the synthesis route of furfuryl resin in acidic medium to minimize the exothermy of reaction

RESUMO

A resina furfurílica (RF) é uma bioresina obtida a partir do álcool furfurílico (AF), extraído de fontes renováveis. Essa resina quando curada apresenta excelentes características, como elevada dureza, estabilidade química e boa resistência mecânica, que viabilizam sua utilização em diferentes áreas, destacando-se os setores aeroespacial e de bioengenharia. No entanto, a sua utilização em larga escala ainda é limitada, devido ao difícil controle do seu processo de síntese, pois a reação de policondensação do AF é extremamente exotérmica. O presente trabalho visa contribuir com a área de síntese da RF, por meio do estudo de sua obtenção em meio ácido e em baixa temperatura (∼50 ºC), variando os tempos de reação (1, 2 e 3 h), visando um maior controle da exotermia do meio reacional. O sucesso das sínteses realizadas foi comprovado por análises de espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier, que evidenciaram a presença de cetonas e estruturas de acordo com Diels-Alder e de Dunlop e Peters. Medidas de viscosidade apresentaram baixos valores (230 a 470 mPa.s), os quais são concordantes com as baixas massas molares obtidas por cromatografia de permeação em gel (${\overline{\mathrm{M}}}_{\mathrm{w}}$: ∼800 g/mol). Esses resultados mostram que as condições de síntese utilizadas desfavoreceram cineticamente o avanço da reação; porém, não promoveram picos exotérmicos. As análises termogravimétricas (TGA) das RFs curadas com ácido p-toluenosulfônico (2 e 3%, m/m) mostraram perdas de massa desde o início da análise, devido à presença de água e de frações de baixa massa molar na amostra. Esses resultados são concordantes com as imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura, que mostraram um elevado volume de poros. Resultados relevantes foram observados nas análises de TGA sob atmosfera inerte, com valores elevados de carbono fixo (50–60%), indicando o potencial uso das RFs sintetizadas na área de materiais carbonosos.

Palavras-chave
Síntese; Álcool furfurílico; Resina furfurílica