ESTUDO DA DEGRADAÇÃO TÉRMICA E FRACIONAMENTO DOS ELASTÔMEROS NATURAIS: HIMATANTHUS OBOVATUS (TIBORNA) E HANCORNIA SPECIOSA (MANGABEIRA).

Sérgio Botelho de Oliveira(PG), Kelly Souza de Alencar(IC), José Angelo Rizzo(PQ)^*

Wilson Botter Junior(PQ), Institutos de Química e de Ciências Biológicas^* da Universidade Federal de Goiás – Goiânia - GO

palavras-chave: elastômero, degradação e poli(isopreno)

Introdução: De janeiro a maio de 1993, o consumo de borracha no país somou 111 mil toneladas. Desse total, 35% corresponde à borracha natural (BN), mas apenas 30% do consumo dessa é suprido pela produção nacional⁽¹⁾. Sua notável propriedade elástica, proporciona variadas aplicações no ramo da engenharia: mangueiras, coxins, pneumáticos e perfis estrudados. Esses fatos revelam o grande interesse em pesquisar fontes alternativas de obtenção da BN, de forma ecologicamente viável. Várias espécies de plantas do cerrado foram identificadas como produtoras de látex. A Himatanthus obovatus é uma espécie nativa do cerrado (Centro-Oeste do Brasil), de porte médio, arbustiva, da família das Apocynaceaes, cujo nome vulgar é de Tiborna, enquanto que a Hancornia speciosa é uma espécie de maior porte, família das Euphorbiaceaes, arbustiva, nome vulgar Mangabeira, amplamente citada na literatura⁽²⁾, ambas latescentes. O polímero elastomérico obtido dessas plantas, foi identificado como o cis–1,4–poli(isopreno), com unidade estrutural similar à borracha natural da Hevea brasiliense. A BN pode sofrer degradação quando exposta ao aquecimento ou condições severas. Essas condições reduzem a massa molecular ou proporcionam produtos inelásticos e insolúveis⁽³⁾ . Reações ocorrem na BN devido às insaturações na macromolécula. As mudanças químicas que ocorrem durante o tratamento térmico de polímeros, devido à ruptura de ligações das cadeias principal e lateral, podem ser comprovadas pela diminuição da massa molar e pela formação de produtos oxigenados na cadeia do isopreno ^(4,5) .

Objetivo: O objetivo do presente trabalho é caracterizar as propriedades da borracha natural proveniente da Tiborna (Himatanthus obovatus), comparando-as com as da Mangabeira (Hancornia speciosa).

Métodos: - As amostras de látex foram coletadas na Reserva Biológica Prof. José Angelo Rizzo – Serra Dourada - UFG, Goiás. As amostras foram coaguladas, utilizando o ácido acético, e purificadas por dissolução em clorofórmio e recoagulação por adição de etanol. Preparou-se soluções toluênicas a 1% das amostras de BN, aquecendo-as a temperaturas de 40ºC e 60ºC durante 120h. Durante o aquecimento foram retiradas alíquotas das soluções em intervalos de tempo de 0 a 120h e analisadas no espectrômetro de infra-vermelho, Bomem Michelson MB-Series, com espéctros obtidos pela evaporação da solução toluênica de BN sobre janela de KBr, para identificar reações termo-oxidativas na cadeia do isopreno. Deteminou-se as viscosidades das soluções toluênicas a 1% das amostras de BN, diluindo-as, para concentrações de 0,1; 0,2; 0,25 e 0,3 g/dL. A BN da solução toluênica 1% restante foi coagulada com etanol, filtrada e seca para preparo de uma nova solução, a fim de se repertir o procedimento anterior. O fracionamento foi repetido por mais duas vezes consecutivas para cada amostra, utilizando-se viscosímetro capilar, em banho termostático a 30ºC +/- 0,02ºC.

Resultados:

Os espectros obtidos na região do infra vermelho, dos filmes de BN da Tiborna e da Mangabeira antes e após o aquecimento, nas temperaturas de 40 e 60°C, apresentaram os seguintes picos: a 3025 cm^-1(estiramento C-H ligado a dupla ligação); 2858, 2968 cm^-1(estiramento C-H de grupos CH₃ e CH₂); 1667, 1620 cm^-1(estiramento C=C característico de dupla ligação substituída); 1460-1370 cm^-1 (deformação C-H de CH₃ e CH₂); 840 cm^-1(deformação C=C fora do plano, característico de dupla ligação substituída, cis), não foi evidenciado picos na região de 3500-3200 cm^-1(estiramento OH de peróxido) ou picos carcterísticos de grupos carbonila. As massas molares viscosimetricas médias (M_v) da Himatanthus obovatus e da Hancornia speciosa apresentaram os seguintes valores:

Conclusões: Os espectros no IV das amostras de BN das espécies Tiborna e Mangabeira, submetidas ao aquecimento, demonstraram que não houve degradações termo-oxidativas na cadeia polimérica. A BN da Tiborna apresentou um valor de M_v, aproximadamente, 3,6 vezes menor que a da Mangabeira, logo pode-se concluir que o tamanho da cadeia polimérica e seu grau entrelaçamento é maior para a BN da Mangabeira. A BN da Tiborna caracteriza-se pela coloração amarela pálida, menor solubilidade em tolueno e pouca elasticidade em relação a BN da Mangabeira.

Bibliografia:

1. Canto, E. L., Plástico: Bem Supérfluo ou Mal Necessário? Editora Moderna, 4^a ed. (1997).

2. Prado, M. A.; Rodrigues, A. P.; Saba, E. D.; Barros, G. G. de; "Borracha Natural de Hancornia speciosa; Caracterização e Propriedades Físico-Químicas". Abstract VII Internacional Macromolecular Colloquium, Gramado, RS (1998).

3. Rodrigues, A. S.; Rodrigues, J. F.; Maia, G. A.; Bastos, T. S. e Martins, C. B., Cienc. Cult. (Supl.) 33, 417 (1981).

(4) Golub, M. A., Pure Appl. Chem., 20, 105 (1972).

1. Gemmer, R. V. and Gollub, M. A., J. Appl. Polym. Sci. Polym. Chem. Ed. 16, 2985 (1978).

FUNAPE – UFG, CAPES