Desenvolvimento e avaliação das propriedades de compósitos de fosfato de alumínio amorfo e polietileno-g-anidrido maleico

Abstract

O objetivo desse trabalho foi obter compósitos de fosfato de alumínio amorfo/polietileno graftizado com anidrido maleico, avaliar suas propriedades e morfologia e verificar sua possível utilização como auxiliares de floculação, baseado no conceito de adsorção. Foram obtidos compósitos de fosfato de alumínio amorfo (AlPO4) e polietileno de alta densidade modificado com anidrido maleico (PE-g-MA), preparados pelo processo de mistura em suspensão, na presença de dois diferentes solventes. Procurou-se também modificar as propriedades do sólido inorgânico, a partir da impregnação de ferro em sua superfície. Os compósitos foram obtidos em diferentes composições: 20, 50, 70, 90, 95 e 97 %, em massa, de AlPO4/PE-g-MA e AlPO4-Fe/PE-g-MA. Amostras de fosfato puro e impregnado com ferro foram analisadas por fluorescência de raios X (FRX), indicando que o melhor resultado de impregnação foi obtido quando foram adicionados 15% em massa de cloreto férrico ao adsorvente. Os materiais inorgânicos e seus compósitos foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho (FTIR), podendo-se verificar bandas atribuídas aos grupos tanto do polietileno graftizado quanto do fosfato de alumínio. A análise desses materiais através de difração de raios X (DRX) mostrou a presença dos picos referentes ao polietileno, com variação de intensidade, de acordo com a sua quantidade no compósito e com o tipo de solvente utilizado no processo. Na análise termogravimétrica, os compósitos apresentaram dois estágios de perda de massa referentes à perda de água ou de solvente residual, proveniente da síntese do fosfato de alumínio e a degradação do material polimérico. No entanto, esses compósitos apresentaram aumento da estabilidade térmica, com o aumento da porcentagem de AlPO4 na mistura. O resultado da análise textural mostrou que o AlPO4 possui uma elevada área superficial, comprovando a possibilidade de utilização de um solvente alternativo na sua síntese, em substituição aos solventes convencionais utilizados. Os resultados de análise textural dos compósitos mostraram uma diminuição da área superficial e do volume de poros quando se aumenta a proporção do PE-g-MA na mistura, sugerindo a ocorrência da penetração do polímero graftizado nas camadas dos sólidos e uma possível obstrução dos poros. No entanto, a introdução das cadeias de PE-g-MA entre as camadas do fosfato causam aumento dos valores de diâmetro dos poros quando pequenas proporções do polímero são misturadas ao material inorgânico (97/3% em massa), confirmando o processo de intercalação.