Texto completo
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| Autor(es): |
Douglas Rozendo da Silva
Número total de Autores: 1
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| Tipo de documento: | Dissertação de Mestrado |
| Imprenta: | São Paulo. |
| Instituição: | Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP/BC) |
| Data de defesa: | 2023-10-25 |
| Membros da banca: |
Reinaldo Giudici;
Dennis Chicoma Lara;
Maria Giuliana Torraga Uchiyama
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| Orientador: | Reinaldo Giudici |
| Resumo | |
Técnicas de polimerização em emulsão têm sido usadas cada vez mais na indústria de tintas, resinas, entre outros, por sua versatilidade e capacidade de produzir polímeros com diferentes propriedades. A melhoria desses processos requer o desenvolvimento de técnicas de medição em linha, de variáveis de processo que acompanhem o avanço da polimerização, incluindo o tamanho das partículas poliméricas produzidas. A técnica de espectroscopia de infravermelho próximo (NIR), combinada com o uso de fibras óticas, é muito promissora para esse monitoramento, entretanto, a informação obtida por essa técnica não é uma medida direta das variáveis que se deseja monitorar: é necessário desenvolver um modelo de calibração que correlacione as informações do espectro com as propriedades de interesse. Esta etapa de calibração é essencial no sucesso da aplicação da técnica e, embora se busque a construção de modelos robustos, ainda não foi encontrado um modelo que seja válido para diferentes sistemas reacionais. Neste trabalho, foram sintetizados 11 homopolímeros e 3 copolímeros utilizando os monômeros Metil metacrilato (MMA) e estireno (St), e então analisados seus espectros no NIR. A região espectral localizada entre 9000 e 14000 cm-1 apresentou alta sensibilidade à evolução do tamanho de partículas dos ensaios de polimerização em emulsão realizados. Com a criação de modelos de calibração utilizando regressão por componentes principais (PCR), regressão por mínimos quadrados parciais (PLS) e redes neurais artificiais (RNA) desenvolvidos com duas bases de dados de diferentes faixas espectrais (14000 4000 cm-1 e 14000 9000 cm-1), foram obtidos resultados satisfatórios em termos de coeficiente de determinação (R2) e erro médio quadrático da validação cruzada (RMSECV), indicando boas precisões e desempenho dos mesmos. Dentre os modelos obtidos, vale ressaltar que o modelo de diâmetro obtido a partir de RNA e da base de dados espectrais de 14000 a 4000 cm-1 obteve o melhor desempenho. Dessa forma, os resultados mostraram que é possível o desenvolvimento de um modelo de calibração robusto, que é válido para monitorar o tamanho de partículas em diferentes formulações (monômeros) e condições de processo. (AU) | |
| Processo FAPESP: | 20/00332-7 - Estudo sistemático da relação entre o espectro NIR e o tamanho das partículas de polímero para aplicação ao monitoramento de processos de polimerização em emulsão |
| Beneficiário: | Douglas Rozendo da Silva |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Mestrado |