Modelagem e simulação de processos de polimerização por abertura de anel para a produção de poli (L-ácido lático) (PLLA)

Resumo

O poli (ácido lático) (PLA) é um polímero que vem atraindo grande interesse, em função de suas propriedades biodegradáveis e biocompatíveis. O PLA pode ser produzido por duas rotas diferentes: policondensação direta e polimerização por abertura de anel (do inglês - Ring Open Polymerization - ROP), sendo a última mais interessante do ponto de vista industrial. A cinética da polimerização por abertura de anel do lactídeo tem sido investigada por muitos pesquisadores em nível experimental, porém existem poucos trabalhos na literatura que focam a modelagem matemática de tais sistemas. O objetivo deste projeto é o desenvolvimento de um modelo matemático e de um programa computacional para a simulação da polimerização por abertura de anel do L-lactídeo, usando como catalisador o octanoato de estanho (Sn(Oct)2) e como iniciador diferentes tipos de substâncias que são fontes de hidroxila. Inicialmente será considerado o álcool 1-dodecanol como iniciador, segundo já reportado na literatura. Em seguida serão testadas como iniciador substâncias inéditas na literatura, como é o caso do monômero funcional 1-dodecenol (que contém uma hidroxila e uma dupla ligação carbono-carbono, que pode ser rompida numa futura polimerização via radical livre); do glicerol (que é usado comp plastificante e tem grupos OH) e da nanocelulose (que atua como carga ao polímero para a produção de nanocompósitos, e que é rica em hidroxilas). Resultados de simulação serão validados com dados experimentais de literatura e de nosso grupo de pesquisa. Espera-se que desenvolver um software genérico que seja capaz de predizer o comportamento da ROP do L-lactídeo para diferentes tipos de iniciadores funcionais. (AU)