Busca avançada
Ano de início
Entree


Modelagem da polimerização radicalar via transferência de átomo organocatalisada de metil metacrilato

Texto completo
Autor(es):
Ana Gabriela Belmonte Assalin
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
Imprenta: Campinas, SP.
Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química
Data de defesa:
Membros da banca:
Roniérik Pioli Vieira; Rejane Barbosa Santos; João Lameu da Silva Júnior
Orientador: Roniérik Pioli Vieira
Resumo

A Polimerização Radicalar por Transferência de Átomo (ATRP) é conhecida como a mais poderosa técnica de polimerização controlada. Esta técnica fornece a capacidade de sintetizar polímeros funcionais bem definidos com ampla gama de monômeros, em temperaturas brandas e, também, com um processo resistente a impurezas. Porém, os catalisadores de metais de transição, que são necessários ao processo, levam à contaminação dos polímeros produzidos. O alto custo de purificação faz com que a ATRP acabe perdendo competitividade em termos de aplicação industrial. Felizmente, a recente descoberta da Polimerização Radicalar por Transferência de Átomo Organocatalisada (O-ATRP) surgiu como potencial alternativa para resolver este problema. A metodologia baseada em modelos é uma estratégia muito eficaz nos estudos de cinética de polimerização, pois permite uma análise de baixo custo, rápida e versátil, incluindo o estudo do mecanismo, a simulação do processo e previsão de resultados de propriedades, como massas molares e dispersidade. Assim, o principal objetivo deste trabalho foi compreender este novo processo, utilizando uma modelagem matemática para avaliar a cinética da O-ATRP e propriedades do poli(metacrilato de metila). Para a modelagem matemática, balanços de massa foram desenvolvidos para cada espécie, em um reator batelada. A partir destes balanços, o método dos momentos foi empregado para obter a conversão de monômero, massa molar e dispersidade. Os modelos foram resolvidos em um programa computacional desenvolvido no Mathcad e a validação da modelagem consistiu em uma análise do perfil simulado e dados da literatura, utilizando gráficos de dispersão. Foi realizada uma análise de sensibilidade paramétrica com o objetivo de estudar o efeito das constantes cinéticas utilizadas no processo. Com isso, os resultados mostraram que a constante de propagação apresenta uma maior influência no sistema, logo, maiores valores desta constante apresentaram maior efeito em relação à conversão, sem afetar diretamente a massa molar e a dispersidade. As constantes de transferência de cadeia e terminação entre radicais primários foram negligenciadas do processo. Por fim, com a análise do efeito da proporção de reagentes, infere- se que quanto maior a concentração de iniciador e catalisador há uma maior conversão de monômero sem perda do controle da polimerização. Além disso, a funcionalidade terminal permanece alta, indicando condições reacionais adequadas e uma alta taxa de polimerização (AU)

Processo FAPESP: 19/02468-6 - Modelagem da polimerização radicalar via transferência de átomo organocatalisada de metil metacrilato
Beneficiário:Ana Gabriela Belmonte Assalin
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado