Sintese e caracterização da resina fenol-furfurílica para a obtenção de carbono vítreo monolítico

Abstract

The monolithic glassy carbon is a carbonaceous material, isotropic, non graphitizable obtained by means of carbonization of resins up to 1000 °C. The good physicochemical properties make this material applied in several areas such as aerospace, medicine, electronics, chemistry, among others. It has generally been processed from the use of phenolic and furfuryl alcohol resins. These resins have high crosslink density and high fixed carbon content and are therefore widely applied in aerospace. The combination phenol / furfuryl alcohol resins search for obtaining the most suitable process for the glass-like carbon processing with phenolic resins currently available and of lower cost and easier to synthesize than the furfuryl alcohol resin. The main objective of this work is to obtain a phenol-furfuryl resin with high fixed carbon content combined with low porosity of the material. Different synthesis routes have been adopted along with thermal analysis techniques, FTIR and image analysis. The resin obtained through partial synthesis process presented the characteristics sought in this work

O carbono vítreo monolítico é um material carbonoso, isotrópico, não grafitizável, obtido por meio da carbonização de resinas termorrígidas, a pelo menos 1000ºC. As boas propriedades físico-químicas tornam este material aplicável em diversas áreas como no setor aeroespacial, na medicina, na eletrônica, química, dentre outras. Tem sido comumente processado a partir da utilização de resinas fenólica e furfurílica. Essas resinas possuem elevada densidade de ligações cruzadas e alto teor de carbono fixo, sendo, portanto, amplamente aplicadas na área aeroespacial. A combinação fenol/álcool furfurílico busca a obtenção de resinas mais adequadas ao processo de obtenção de carbono vítreo que as resinas fenólicas, atualmente disponíveis e de mais baixo custo e mais fáceis de sintetizar e curar que a furfurílica. . O principal objetivo desse trabalho é a obtenção de uma resina fenol-furfurílica com elevado teor de carbono fixo aliada à baixa porosidade do material. Diferentes rotas de síntese foram adotadas juntamente com técnicas de análise térmica, FTIR e análise de imagens. A resina obtida através de processo de síntese parcial apresentou as características buscadas neste trabalho