RELATÓRIO TÉCNICO-CIENTÍFICO FINAL
(Observação: as informações prestadas neste relatório poderão, no todo ou em parte, ser publicadas pela FAPESC.)
1. IDENTIFICAÇÃO DO PROJETO (item a ser preenchido pela FAPESC) 1.1. N° do Contrato: CON14032/2007-5 Nº Convênio:
Nº FCTP: 2469/000 Chamada Pública a que se refere: 03/2006
1.2. Título do Projeto: DESENVOLVIMENTO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS BIODEGRADÁVEIS A PARTIR DE PHB E P(3HB-CO-3HV)
1.3 Grande Área do Conhecimento (usar a nomenclatura do CNPq): Engenharias
1.4. Coordenador(a) do Projeto: Sérgio Henrique Pezzin
1.5. Localização do projeto (Cidade/Região/SDR): Joinville/Litoral Norte/23 1.5.1. Instituição: Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC 1.6.1. Valor total do projeto (incluindo todos os intervenientes): R$ 61.400,00 1.6.2. Participação da FAPESC: R$ 19.990,00
Custeio : R$ 990,00 Capital: R$ 19.000,00 1.6.3. Outras instituições participantes (nomear):
1.7. Início do Projeto: 01/09/2006 (data prevista originalmente e na qual o projeto foi efetivamente iniciado)
Término: 31/12/2008 (fim do contrato definido no primeiro termo aditivo)
______________________________________________________________________________________________
1.8 Equipe Executora
Nome Titulação Instituição Função no projeto
Sérgio Henrique Pezzin Luiz A. F. Coelho Ana Paula T. Pezzin Katiusca Wessler João da Silva Jr.
Maurício Nishida Jonas Bertholdi Denise Santos Conti
Doutor (com pós-doc) Doutor (com pós-doc) Doutor (com pós-doc) Mestre
Aluno Eng. Mecânica Aluno Eng. Mecânica Aluno Eng. Mecânica Mestre
UDESC UDESC UNIVILLE UDESC UDESC UDESC UDESC UDESC
Coordenador Participante Participante Participante Bolsista IC Bolsista IC Bolsista IC Participante
2 DESCRIÇÃO DA PESQUISA, RESULTADOS E IMPACTOS
2.1 Resumo da pesquisa (até 500 palavras, espaço simples, fonte times new roman, tamanho Nas últimas duas décadas, o poli(3-hidroxibutirato) (PHB) e o copolímero poli(3-hidroxibutirato- co-3-hidroxivalerato), P(3HB-co-3HV), foram o foco de pesquisas extensivas considerando suas potenciais aplicações como termoplásticos biocompatíveis e biodegradáveis. Neste projeto foram obtidas blendas de PHB com P(3HB-co-3HV) e com policaprolactona triol, PCL-T, além de blendas de P(HB-co-HV) com PCL-T, por evaporação de solvente e injeção em molde, em proporções variando de 100/0 a 0/100 (m/m). O comportamento térmico, a morfologia e a cristalinidade destas misturas foram estudados por calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TG), microscopia eletrônica de varredura (SEM), difração de raios-X (XRD) e espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). A reologia e o processamento dos sistemas de PHB /PCL-T também foram estudados. Observa-se que o grau de cristalinidade do PHB cai consideravelmente com adição de PCL-T (de 68 para 49% com 5% de PCL-T 900).
Análises de TG mostraram que a PCL-T não interfere na estabilidade térmica do PHB. Foi também observado por DSC que a Tm da PCL-T não mudou em todas as composições, enquanto que a Tm e a Tg do PHB e do P(3HB-co-3HV) decresce com a adição PCL-T. Para blendas com P(3HB-co- 3HV), por exemplo, a Tg do P(3HB-co-3HV) diminui de 2ºC para -10ºC com adição de 15% de PCL- T 900. A análise reológica mostrou um comportamento pseudoplástico para todas as amostras e um decréscimo muito significativo na viscosidade com a adição de PCL-T. Os testes de resistência à tração das espécies injetadas mostraram um aumento de 67% no alongamento com 5% de PCL- T, enquanto que o modulo de elasticidade diminuiu cerca de 7,5%. Uma quantidade maior de PCL-T (10% ), entretanto, diminui o modulo mais significativamente (50% em relação ao PHB puro). As propriedades mecânicas concordam com a variação do grau de cristalinidade dos polímeros estudados e com os resultados de SEM, que mostram a mudança de um
comportamento de frágil para dúctil quando se adiciona PCL-T. A existência de interações entre os polímeros é fortemente sugerida por mudanças significativas ns espectros de FTIR. O
comportamento reológico do PHB e do P(3HB-co-3HV) mostra que as PCL-Ts atuam como plastificantes e auxiliares de fluxo, conferindo maior flexibilidade e melhor processabilidade aos materiais biodegradáveis. Os resultados mostram um potencial promissor para o uso destes materiais em aplicações nas áreas médica e ambiental.
2.2 Caracterização da Pesquisa:
PESQUISA BÁSICA (PB):
PB visando o avanço do conhecimento sobre o tema em estudo (BAC) PB para avançar conhecimento, com potencial de aplicação tecnológica (BT)
PB para o avanço do conhecimento, com potencial para contribuir em políticas públicas (BP) PB visando avançar o conhecimento, com potencial de aplicação pública ou privada (BPP) PESQUISA TECNOLÓGICA (PT)
PESQUISA EM POLÍTICAS PÚBLICAS (PP)
PESQUISA TECNOLÓGICA E POLÍTICAS PÚBLICAS (TPP)
2.3 Síntese de resultados e impactos da pesquisa - cumprimento dos objetivos; impactos dos resultados da pesquisa: avanço do conhecimento; inovação tecnológica; benefícios sociais, econômicos, ambientais, culturais e regionais, efetivos ou esperados; contribuição à formulação de políticas públicas; outros impactos ou efeitos observados ou potenciais (até 500 palavras, espaço simples, fonte times new roman, tamanho 10)
O objetivo geral e os objetivos específicos do projeto foram plenamente atingidos, a saber: - Obtenção de blendas de PHB com P(HB-co-HV) e com policaprolactona triol, PCL-T, além de blendas de P(HB-co-HV) com policaprolactona, PCL, por evaporação de solvente e injeção em molde, em proporções variando de 100/0 a 0/100 (m/m); -Caracterização para determinação de seus comportamentos de fase, em relação à miscibilidade e à morfologia; - Avaliação das
propriedades mecânicas, processos termodegradativos e biodegradabilidade, tendo em vista possíveis aplicações nas áreas médica e ambiental, e -Otimização do processamento.
Três artigos relatando os resultados obtidos foram publicados, na forma de trabalhos completos, em Anais de Congressos (ver anexos):
-Maia, J. V. ; Coelho, L. A. F. ; Pezzin, S. H. ; Bertholdi, J. . Análise do Parâmetro de Interação de Flory-Huggins para as Blendas Poliméricas P(3HB)/P(3HB-co-3HV)-6%HV, P(3HB)/PCL-T 300, P(3HB)/PCL-T 900. In: Anais do 18o Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência de Materiais - CBECiMat 2008, Porto de Galinhas-PE., 2008. v. 412. p. 11488-11499;
- Wessler, K. ; Silva Jr., J. ; Pezzin, A. P. T. ; Coelho, L. F. ; Pezzin, S. H. . Melt Processing and Rheological Behavior of Poly(3-hydroxibutyrate)/Polycaprolactone-triol Systems. In: Proceedings of The Polymer Processing Society 23rd Annual Meeting - PPS-23, 2007, Salvador, P01 (CD-ROM);
- Wessler, K. ; Nishida, M. H. ; Silva Jr., J. ; Pezzin, A. P. T. ; Pezzin, S. H. . Phase Behavior, Thermal Properties and Morphology of Casted Films of P(3HB) or P(3HB-co-3HV) with Polycaprolactone-Triol. In: Proceedings of XI International Macromolecular Colloquium and the 6th International Symposium on Natural Polymers and Composites,CD-ROM,2007, Gramado.
Além disso, outros dois artigos estão sendo submetidos para publicação em revistas internacionais, a saber (ver anexos):
- Wessler, K.; Coelho, L. A. F.; Pezzin, A. P. T. ; Pezzin, S. H. Phase Behavior, Thermal Properties And Morphology of Casted Films of P(3HB) and P(3HB-co-3HV) with Polycaprolactone Triol.
Journal of Applied Polymer Science, em fase de submissão, 2009;
- Wessler, K.; Silva Jr., J.; Coelho, L. A. F.; Bom, R. P.; Pezzin, A. P. T. ; Pezzin, S. H. Melt Processing and Rheological Behavior of Poly(3-hydroxibutyrate)/Polycaprolactone-triol Systems.
Journal of Materials Processing Technology, em fase de submissão, 2009.
Além disso, houve a formação de uma aluna de mestrado junto ao PGCEM-UDESC, Katiusca Wessler, com dissertação defendida em 2007, e de três alunos de iniciação científica, João da Silva Jr., Maurício Nishida e Jonas Bertholdi.
3. DETALHAMENTO TÉCNICO
3.1. Data: / / Prestação de contas financeira: Finalizada Em atraso 3.2. Avaliação (feita pelo(a) coordenador(a) da pesquisa):
A) O Projeto se desenvolveu segundo a proposta originalmente definida?
Sim Não
Se houve mudanças significativas, elas foram especificadas e justificadas?
Sim Não
Houve solicitação de alteração de rubrica (custeio/capital)?
Sim Não Descrever as alterações:
B) Equipamentos adquiridos, quando for o caso:
Estufa a vácuo Mod. OV-12, marca: Jeio Tech
C) Problemas ou dificuldades na execução do projeto, quando houver:
Embora a liberação dos recursos tenha sido realizada apenas em 2008, o projeto teve início em 09/2006, conforme previsto na proposta submetida, já que havia o envolvimento de uma aluna de mestrado bolsista da CAPES-DS.
D) Objetivos e metas previstas foram atingidas?
Totalmente Parcialmente Comentar:
E) Disseminação do conhecimento e produção gerada pela pesquisa:
- Artigos publicados ou encaminhados – (quantidade): 4 - Dissertações ou teses originadas ou incorporadas: 1 - Livros publicados ou encaminhados: 0
- Divulgação na Internet: http://www2.joinville.udesc.br/~grupol/fapesc.htm
- Participação em Congressos, Simpósios ou Seminários: 2 internacionais (PPS-23 e ISNAPOL 2007) e um nacional (18.CBECiMat)
- Registro de Propriedade Intelectual:
- Outros:
Descrever a produção e sua repercussão: Os artigos publicados (ou em preparação) descrevem os resultados da pesquisa, visando o avanço do conhecimento científico na área de materiais
poliméricos biodegradáveis. O assunto estudado tem caráter inédito e ainda se estuda a viabilidade de registro de patente dos novos materiais desenvolvidos. Os trabalhos submetidos nos congressos internacionais (PPS e ISNAPOL) foram apresentados na forma oral, demonstrando o reconhecimento da qualidade do estudo desenvolvido.
F) Principais benefícios efetivos ou potenciais para a sociedade em decorrência da pesquisa, entre os seguintes aspectos, no que couber:
Incremento da renda familiar... Melhoria da saúde...
Aumento da ocupação/emprego... Melhoria do saneamento...
Redução da jornada de trabalho... Melhoria da moradia...
Melhoria do sist. de transporte... Melhoria da alimentação...
Melhoria do sist. de comunicação... Alternativa econômica/renda...
Melhoria do fornec. de energia... Melhoria da organização social...
Aquisição de bens duráveis... Melhoria na educação...
Satisfação do beneficiado... Avanço do conhecimento científico...
Melhoria do Meio Ambiente... Inovação tecnológica...
Diretrizes para Políticas Públicas... Melhoria em Sistema de Gestão...
Avaliação de Políticas Públicas ... Regulação setorial...
Avaliação da Tecnologia no setor ... Avaliação de condições Socioeconômicas....
Contribuição ao Desenvolvimento Regional.. Contribuição à inserção social...
Possibilidade de obter patente... Redução da desigualdade social...
Agregação de valor a produtos... Redução de consumo de energias...
Redução de resíduos...
Outros:
Descrever os benefícios assinalados:
Os materiais desenvolvidos têm grande potencial para a produção de embalagens biodegradáveis e como biomateriais na área médica. A avaliação do uso nestas áreas, através da parceria com empresas interessadas neste tipo de inovação, seria uma importante continuação deste trabalho.
4. VERIFICAÇÃO TÉCNICA DO PROJETO (campo da FAPESC)
4.1 Mediante as informações apresentadas pelo(a) coordenador(a) do projeto no presente relatório, verifica-se que os objetivos, metas e resultados previstos foram:
Plenamente atingidos Parcialmente atingidos Não foram atingidos
4.2 Recomendações e encaminhamentos:
Florianópolis, SC, ________de___________________de Coordenador-de-projetos/FAPESC:
