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Bionanocompósitos de nanoceluloses e borracha natural

Processo: 12/05184-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2012
Vigência (Término): 31 de julho de 2015
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Alessandro Gandini
Beneficiário:Eliane Trovatti
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):15/04057-2 - Nanofibras de celulose oxidada para aplicação em sistema de liberação de antitumorais, BE.EP.PD   13/05265-2 - Compósitos adesivos biomiméticos baseados em celulose microfibrilada e peptídeos, BE.EP.PD
Assunto(s):Polímeros (materiais)   Materiais compósitos

Resumo

A borracha natural (BN) é um material com notáveis propriedades e aplicações para uma ampla gama de produtos. No entanto, tais propriedades podem ser modificadas e adaptadas para o desenvolvimento de materiais funcionais com propriedades específicas. A modificação da BN com nanoceluloses pode gerar novos e inovadores materiais, com aplicações para a substituição de seus homólogos derivados de petróleo. Os nanocompósitos são materiais bastante interessantes, pois com a adição de uma pequena quantidade de agente de reforço (3 a 5%), é possível alcançar uma melhora significativa nas propriedades, principalmente quanto ao seu desempenho mecânico, que só seria obtido com a adição de teores muito maiores de um reforço convencional, na ordem de 30%. Com o uso de nanoceluloses, é possível obter filmes e membranas de BN sem que o reforço interfira em suas propriedades. Neste contexto, a celulose bacteriana (BC), um tipo especial de celulose produzida por microrganismos, pode representar um material de reforço promissor para a borracha natural, com base em sua estrutura e propriedades únicas. Contudo, devido à modesta compatibilidade entre a borracha natural e celulose, propõe-se neste projeto uma solução inovadora para a compatibilização entre os componentes. Esta consiste na polimerização de uma manga fina de um polímero, como o poliestireno ou polímeros acrílicos, sobre as microfibrilas de celulose. Essa polimerização é realizada diretamente sobre as fibras em suspensão, evitando assim, o uso de solventes. Enfatiza-se que a modificação da BC através da incorporação de polímeros apolares às suas fibras, em meio aquoso, constitui uma abordagem inserida no conceito de química verde, que, aliado ao uso de recursos inteiramente renováveis, além de inovador, constitui tema de grande potencial científico e tecnológico, fatores que justificam e fortalecem o objetivo deste projeto. Resumidamente, o objetivo principal do presente projeto é investigar o processo de polimerização admicelar de monômeros vinílicos sobre celulose bacteriana e avaliar o uso da CB modificada para a obtenção de nanocompósitos com a borracha natural. (AU)

Publicações científicas (7)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
FELIX CARVALHO, ANTONIO JOSE; TROVATTI, ELIANE; CASALE, CAYQUE ALVAREZ. Polystyrene/cellulose nanofibril composites: Fiber dispersion driven by nanoemulsion flocculation. JOURNAL OF MOLECULAR LIQUIDS, v. 272, p. 387-394, DEC 15 2018. Citações Web of Science: 2.
GRANDE, RAFAEL; TROVATTI, ELIANE; CARVALHO, ANTONIO J. F.; GANDINI, ALESSANDRO. Continuous microfiber drawing by interfacial charge complexation between anionic cellulose nanofibers and cationic chitosan. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A, v. 5, n. 25, p. 13098-13103, JUL 7 2017. Citações Web of Science: 12.
TROVATTI, ELIANE; CUNHA, ANA GISELA; CARVALHO, ANTONIO J. F.; GANDINI, ALESSANDRO. Furan-modified natural rubber: A substrate for its reversible crosslinking and for clicking it onto nanocellulose. International Journal of Biological Macromolecules, v. 95, p. 762-768, FEB 2017. Citações Web of Science: 5.
GANDINI, ALESSANDRO; LACERDA, TALITA M.; CARVALHO, ANTONIO J. F.; TROVATTI, ELIANE. Progress of Polymers from Renewable Resources: Furans, Vegetable Oils, and Polysaccharides. CHEMICAL REVIEWS, v. 116, n. 3, p. 1637-1669, FEB 10 2016. Citações Web of Science: 253.
TROVATTI, ELIANE; FELIX CARVALHO, ANTONIO JOSE; GANDINI, ALESSANDRO. A new approach to blending starch with natural rubber. Polymer International, v. 64, n. 5, SI, p. 605-610, MAY 2015. Citações Web of Science: 11.
TROVATTI, ELIANE; LACERDA, TALITA M.; CARVALHO, ANTONIO J. F.; GANDINI, ALESSANDRO. Recycling Tires? Reversible Crosslinking of Poly(butadiene). Advanced Materials, v. 27, n. 13, p. 2242+, APR 1 2015. Citações Web of Science: 70.
TROVATTI, ELIANE; CARVALHO, ANTONIO J. F.; RIBEIRO, SIDNEY J. L.; GANDINI, ALESSANDRO. Simple Green Approach to Reinforce Natural Rubber with Bacterial Cellulose Nanofibers. Biomacromolecules, v. 14, n. 8, p. 2667-2674, AUG 2013. Citações Web of Science: 32.

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