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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.75.2016.tde-04042016-102520
Document
Author
Full name
Henrique Fernandes
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2016
Supervisor
Committee
Lima Neto, Benedito dos Santos (President)
Chinelatto, Marcelo Aparecido
Martins, Maria Alice
Colnago, Luiz Alberto
Title in Portuguese
Reações de polimerização via metátese de novo norborneno funcionalizado com triglicerídeos do óleo de palma, e seu monitoramento por RMN em baixo campo
Keywords in Portuguese
Óleo de palma
Polímeros
RMN
ROMP
Abstract in Portuguese

Novos materiais poliméricos foram desenvolvidos utilizando como uma das matérias-primas o óleo de palma (OP). Para tanto, um novo monômero de norborneno, denominado norbornenil óleo de palma (NOP), foi obtido a partir da inserção de norborneno substituído com grupo carboxílico nos triglicerídeos do óleo da palma. O óleo de palma, assim como os produtos de cada etapa de síntese do NOP foram caracterizados por RMN-1H. Foi determinado um teor de 52% de ácidos graxos insaturados no OP, resultando no NOP com 1,0 norborneno por triglicerídeo. Reações de ROMP de NOP com norborneno, na presença de catalisador de Grubbs de segunda geração, resultaram em materiais insolúveis em uma diversidade de solventes polares e apolares. Testes de inchamento em clorofórmio extraíram frações solúveis dos materiais, compostas por poliNBE e unidades NOP não polimerizadas. Dados obtidos por TGA sugerem a presença de cis e trans poliNBE, além de uma etapa de degradação desconhecida, atribuída ao copolímero poli(NOP-co-NBE) o qual seria o componente insolúvel resultante dos experimentos de inchamento. Assim, os materiais desenvolvidos foram classificados como blendas poliméricas de poliNBE e poli(NOP-co-NBE). Foram avaliados os tempos de gelificação de amostras com diferentes concentrações de catalisador e combinações NOP/NBE através de RMN em baixo campo magnético, obtendo-se comportamentos regulares que podem permitir a previsão do tempo de gelificação de outras amostras. A análise da distribuição dos valores de T2 mostrou aumento na rigidez dos materiais finais ao se aumentar o teor inicial de NOP.

Title in English
Polymerization reactions via metathesis of new norbornene modified with palm oil triglyceride, and its monitoring in low field NMR
Keywords in English
NMR
Palm Oil
Polymer
ROMP
Abstract in English

New polymeric materials have been developed using palm oil as a raw material. For this, a new monomer of norbornene, called norbornene palm oil (NPO) was obtained from insertion of norbornene containing the carboxylic group in the palm oil triglycerides. Palm oil as well as products of each step NPO synthesis were characterized by 1H-NMR. It was determined 52% unsaturated fatty acids content in the OP, resulting in NPO with 1.0 norbornene per triglyceride. ROMP reactions of norbornene with NPO, in the presence of the Grubbs second generation catalyst, resulting insoluble materials in a variety of polar and nonpolar solvents. Soluble fractions were extracted in swelling, containing polyNBE and unpolymerized NPO units. TGA data suggests the presence of cis and trans polyNBE, plus an unknown degradation step, attributed to poly(NPO-co-NBE) copolymer which would be insoluble component resulted from the swelling experiments. Thus, the developed materials were classified as polymer blends of polyNBE and poly(NPO-co-NBE). The gelation times of samples having different catalyst concentrations and NPO/NBE combinations were evaluated by low magnetic field NMR, obtaining regular behaviors that may allow the gelation time prediction of other samples. The analysis of T2 values distribution showed increased in the stiffness of the final material by increasing the initial NPO content.

 
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Publishing Date
2016-04-05
 
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