Modificação superficial de nanocristais de celulose para a utilização como reforço em matrizes poliméricas hidrofóbicas

Abstract

A fim de melhorar a interação entre nanocristais de celulose (NCCs) e matrizes poliméricas hidrofóbicas, o presente trabalho propõe alterar a polaridade dos nanocristais por meio de dois tratamentos superficiais: acetilação e sililação. Os NCCs são os domínios cristalinos presentes nas fibras lignocelulósicas, extraídos por meio de hidrólise ácida ou enzimática. Essas nanopartículas apresentam propriedades únicas e grande vantagem ecológica de uso, o que torna crescente o interesse em utilizar esses nanocristais na produção de nanocompósitos. A acetilação foi realizada usando uma solução de anidrido acético e ácido acético, catalisada por ácido sulfúrico. Já a sililação foi uma reação realizada em estufa, com uma solução de hexametildissilazano (HMDS). O êxito das modificações foi comprovado por espectroscopia no infravermelho (FT-IR) e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS). A análise termogravimétrica (TGA) indicou que os nanocristais sililados mantiveram a estabilidade térmica em relação aos não modificados, mas que os nanocristais acetilados apresentaram melhora em relação aos demais. Por ângulo de contato, comprovou-se a mudança de polaridade dos nanocristais modificados, que se apresentaram potencialmente hidrofóbicos. As imagens obtidas por microscopia de força atômica (AFM) mostraram que os nanocristais sililados mantiveram a morfologia original e apresentaram boa dispersão após serem submetidos ao ultrassom. Porém, a morfologia dos nanocristais acetilados sofreu alteração e apresentaram aglomerações, que pode estar relacionada com o solvente utilizado na preparação da amostra. Portanto, os NCCs modificados apresentam potencial de aplicação, porém necessita-se de mais estudos, como testes em polímeros com características hidrofóbicas.