Texto completo
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| Autor(es): |
Samara Boaventura de Moraes
Número total de Autores: 1
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| Tipo de documento: | Tese de Doutorado |
| Imprenta: | Campinas, SP. |
| Instituição: | Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química |
| Data de defesa: | 2017-03-27 |
| Membros da banca: |
Liliane Maria Ferrareso Lona;
Elizabeth Fatima de Souza;
Lúcia Helena Innocentini Mei;
Natália Valenga Parizotto;
Maria Ingrid Rocha Barbosa Schiavon
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| Orientador: | Liliane Maria Ferrareso Lona |
| Resumo | |
A polimerização controlada visa produzir polímeros com distribuições de massas molares estreitas e polidispersidade próximas de 1,0. Dentre as técnicas de polimerização controlada disponíveis, uma das mais utilizadas é a polimerização mediada por nitróxidos (NMRP), sendo uma técnica versátil, efetiva, de fácil aplicação, e baixo custo. Um dos radicais nitróxidos mais utilizados é o 2,2,6,6-tetrametil-1-piperidinoxil (TEMPO). O desenvolvimento dessa técnica em sistemas heterogêneos, como por exemplo, em emulsão, é um grande desafio, uma vez que quando se utiliza o TEMPO, é necessário utilizar elevadas temperaturas (~ 120 ºC) para que ocorra a reação, porém a reação em emulsão ocorre em meio aquoso, sendo a temperatura de ebulição da água 100 ºC. Desta forma, seria necessário utilizar um sistema pressurizado, quando se utiliza TEMPO, a fim de viabilizar a polimerização, o que encareceria o processo. Este trabalho tem por objetivo principal estudar o sistema de polimerização em emulsão utilizando NMRP e TEMPO em temperaturas inferiores a 100 ºC adicionando bicarbonato de sódio ao meio reacional. A fim de entender o efeito cinético do bicarbonato de sódio na polimerização, além da polimerização em emulsão, foram realizadas também polimerização em massa e miniemulsão. Resultados obtidos para as polimerizações em massa através de análise gravimétrica, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia Raman com transformada de Fourier (FT-Raman) e análises de calorimetria exploratória diferencial (DSC) mostram que não há interferência da presença do bicarbonato de sódio ao meio reacional. Na polimerização em emulsão controlada, com TEMPO, em temperaturas inferiores a 100 ºC a reação não ocorreu. Quando foi adicionado bicarbonato de sódio ao meio reacional, foi possível obter elevadas taxas de conversão, indicando um efeito significativo do bicarbonato de sódio na cinética da reação quando esta ocorre em emulsão. Análises de UV-vis indicam que o TEMPO tende a ser consumido rapidamente em meio ácido. Em meio ácido ocorre a protonação da molécula de TEMPO com íons H+. Essas moléculas protonadas podem reagir com radicais do iniciador e cadeia polimérica, agindo como inibidor da reação. Em meio neutro não há protonação da molécula de TEMPO, o que pode ser um fator importante para que a reação em emulsão ocorra quando é adicionado o bicarbonato de sódio ao meio reacional. Nas polimerizações em miniemulsão, não foi observado o mesmo efeito que o bicarbonato de sódio apresenta na polimerização em emulsão, ou seja, as conversões obtidas foram muito baixas para temperatura abaixo de 100 ºC, tanto para a polimerização controlada apenas com TEMPO quanto para a polimerização controlada com TEMPO e bicarbonato de sódio, indicando que a polimerização, neste caso, não ocorre (AU) | |
| Processo FAPESP: | 12/21740-0 - Polimerização via Radical Livre Mediada por Nitróxidos em Emulsão e Miniemulsão a Baixas Temperaturas |
| Beneficiário: | Samara Boaventura de Moraes |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado |