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Type: Artigo de periódico
Title: Effects of bismuth vandate and anthraquinone dye on the photodegradation of polycarbonate
Author: Saron, Clodoaldo
Felisberti, Maria Isabel
Zulli, Fabio
Giordano, Marco
Abstract: Both inorganic and organic compounds, such as oxides or salts of metals and polycyclic and azo compounds, are frequently used as colorants in polymeric systems. Bismuth vanadate pigment has been used as an environmentally friendly alternative for cadmium containing pigments and anthraquinone dyes represent a polycyclic colorant class of wide use in polymers. Besides their coloring properties, both bismuth vanadate and anthraquinone present photocatalytic activity or photochemical properties that can influence the mechanism and the kinetics of the photodegradation of the polymer into which they are incorporated. In this paper the influence of bismuth vanadate pigment and anthraquinone dye on the photodegradation of polycarbonate was evaluated. For this purpose, samples of polycarbonate containing the colorants were submitted to photochemical aging following the recommendations of ASTM G53. Bismuth vanadate accelerates the photodegradation of polycarbonate, causing a faster drop in the mechanical properties and an increase in the hydroperoxide concentration during the aging process. The coloring ability of the pigment is also affected. The photodegradation behavior of polycarbonate in presence of bismuth vanadate may be caused by a possible direct chemical reaction between pigment and polymer, promoted by UV radiation. On the other hand, the presence of anthraquinone dye seems to stabilize the polycarbonate against photodegradation through a deactivation mechanism of the excited state.
Compostos orgânicos e inorgânicos, tais como óxidos, sais de metais, compostos policíclicos e azo, são freqüentemente usados como colorantes para polímeros. O pigmento vanadato de bismuto vem sendo usado como uma alternativa a pigmentos baseados em cádmio. Corantes baseados na antraquinona pertencem a classe de colorantes policíclicos amplamente usados em polímeros. Além de suas características como colorantes, o vanadato de bismuto e colorantes a base de antraquinona apresentam atividade fotocatalítica ou propriedades fotoquímicas que podem influenciar o mecanismo e a cinética de fotodegradação do polímero que o contem. Neste trabalho estudou-se a influencia do pigmento vanadato de bismuto e de um corante a base de antraquinona sobre a fotodegradação do policarbonato. Para tanto, amostras de policarbonato contendo os colorantes foram submetidas a envelhecimento fotoquímico de acordo com as recomendações da ASTM G53. Os resultados indicaram que o vanadato de bismuto acelera a fotodegradação do policarbonato, causando uma acentuada perda nas propriedades mecânicas e aumento na concentração de hidroperóxido durante o envelhecimento. As características relacionadas a cor do pigmento também foram alteradas. O comportamento do policarbonato contendo o vanadato de bismuto frente a fotodegradação é atribuído a possíveis reações envolvendo o polímero e o pigmento promovidas pela radiação UV. Por outro lado, a presença de um corante a base de antraquinona aparentemente estabilizou o policarbonato frente à fotodegradação através de um mecanismo de desativação de estados excitados no policarbonato.
Subject: photodegradation
colorant
polycarbonate
bismuth vanadate pigmentm anthraquinone dye
Editor: Sociedade Brasileira de Química
Rights: aberto
Identifier DOI: 10.1590/S0103-50532007000500005
Address: http://dx.doi.org/10.1590/S0103-50532007000500005
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-50532007000500005
Date Issue: 1-Jan-2007
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