Nitração

Páginas: 10 (2448 palavras) Publicado: 27 de maio de 2013
Escola de Engenharia de Lorena EEL-USP

Nitrocelulose Nitroglicerina Tetranitrato de pentaeritritol (Nitropenta)

Prof. MSc. Marcos Villela Barcza

Nitrocelulose
1. Introdução: 1.1. Celulose: Matéria-prima para a produção da nitrocelulose. Madeira e linter de algodão são as principais fontes de obtenção de celulose; utilizam-se polpas com mais de 98% de pureza. É um polímero de alto pesomolecular, de estrutura linear, que tem como unidade repetidora a β-D-glucose (C6H10O5)n ao longo de sua cadeia, chegando a ter de 1.500 a 10.000 unidades ou mais, podendo atingir peso molecular de até 300.000 (Figura 01). Cada unidade de β-D-glucose contém uma hidroxila primária e duas hidroxilas secundárias que representam papel importante na transformação química da celulose em nitrocelulose.São estes grupos funcionais que reagem parcialmente com ácido nítrico formando a nitrocelulose. Os grupos hidroxílicos primários apresentam maior reatividade que os secundários sendo os primeiros a reagirem durante a nitração.
OH O OH OH O OH OH O OH O

n

Figura 01 – Molécula da Celulose Por um processo de imersão, faz-se a nitração da celulose com mistura sulfonítrica. 1.2. Nitrocelulose: Éconsiderada uma das mais antigas resinas sintéticas utilizadas na fabricação de tintas e vernizes de alta performance. Produzida pela primeira vez há mais de 160 anos, passou a ser largamente empregada em tintas após a 1ª Guerra Mundial. A nitrocelulose representou um marco no desenvolvimento da indústria de tintas mundial, foi responsável pela popularização das lacas automotivas e industriais,propiciando acabamentos de fácil aplicação, rápida secagem e alto desempenho. Devido à sua rápida secagem, foi o principal fator que tornou possível a produção em massa na indústria automobilística (Figura 02). Por tratar-se da resina de mais rápida secagem, é usada em segmentos como repintura automotiva, seladores e acabamentos para madeira, tintas de impressão por rotogravura e flexografia,cosméticos (esmalte de unha) e acabamentos para couro, além de diversas outras aplicações, mesmo com o aparecimento de novos sistemas de resinas.
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Figura 02 – Molécula da Nitrocelulose

Há muito tempo foram detectadas propriedades explosivas do algodão nitrado. A descoberta de métodos de gelificar o material, transformando-o numa massa uniforme e densa,de aparência resinosa, reduziu a superfície e a rapidez da explosão. Com a descoberta de métodos apropriados de estabilização, para prolongar a vida em depósitos, a nitrocelulose logo deslocou a pólvora negra como propelente militar. É uma das principais matérias-primas para pólvoras e dinamites. O grau de polimerização da nitrocelulose é determinado pelo número médio de β-D-glucose que existe emuma molécula de resina. O índice nos revela a viscosidade do produto. A nitrocelulose pode ser umectada em etanol ou em isopropanol. O processo de fabricação consiste na purificação do linter bruto para obtenção de celulose, nitração da celulose com mistura sulfonítrica, estabilização e fervimentos para extração de ácido residual ocluso nas fibras da NC. Durante o processo, algumas variáveis sãocontroladas de acordo com a necessidade de sua aplicação. Os diferentes tipos do produto são caracterizados principalmente em relação ao teor de nitrogênio e à viscosidade (ou grau de polimerização). A nitrocelulose com alto teor de nitrogênio possui entre 11,8% a 12,3% do elemento em sua fórmula. O produto tem boa solubilidade em ésteres, cetonas e glicois e é insolúvel em álcoois, exceto commetanol e quando em mistura com os solventes acima. Atua com solvente nas áreas de tintas e vernizes. O produto com baixo teor de nitrogênio possui entre 10,8% a 11,3% do componente em sua fórmula e tem boa solubilidade em álcoois, sua maior aplicação encontra-se na fabricação de filmes. Nitrocelulose com teor de nitrogênio acima de 12,5% a 13,6%, praticamente insolúvel em álcoois, são destinadas...
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