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Type: TESE
Title: Pos-condensação em estado solido de poli(etileno tereftalato)
Author: Ribeiro, Jorge Wanderley
Advisor: Chang, Tien-Kiang, 1957-
Kiang, Chang Tien, 1957-
Abstract: Resumo: Neste trabalho estudou-se a pós condensação em estado sólido (SSP) do poli( etileno tereftalato) (PET). O PET é largamente utilizado em diversas aplicações. No entanto, há a necessidade da obtenção de um polímero com um alto peso molecular para que se possa obter bons plásticos para embalagens e também para a engenharia. A quantidade de subprodutos, como a água, o acetaldeído e o etileno glicol, que são gerados durante a síntese do polímero em questão, também devem ser as mínimas possíveis, tendo em vista as preocupações ambientais, associada à acirrada corrida do mercado globalizado, visando baixo custo, alta rentabilidade e qualidade do produto. A água e o acetaldeído em geral são removidos por difusão com um pré aquecimento a 170°C e o etileno glicol também é removido por difusão, porém a uma temperatura entre 5 e 40°C abaixo do ponto de fusão do polímero (250°C),adicionalmente, os grupos terminais de cadeia que estão livres reagem entre si, permitindo o aumento do peso molecular do polímero. O polímero de PET utilizado neste trabalho foi fornecido pela Rhodia-ster Fibras e Resinas Ltda. e o equipamento para efetuar a reações de pós-condensação foi uma autoclave da empresa LECO@ Corporation, modelo RA - 1 A-I, existente no laboratório de Termodinâmica da Faculdade de Engenharia Química da UNICAMP. Todos os experimentos foram efetuados sob vácuo abaixo de 200 miliTorr e com polímero com morfologia inicialmente amorfa e semicristalina, ambos com e sem choque térmico com nitrogênio líquido. O choque térmico nos polímeros amorfos e semicristalinos com o nitrogênio líquido, foi efetuado com a intenção de gerar microporos ou microfissuras nos mesmos, de forma a facilitar a difusão dos subprodutos do interior dos pellets para a superficie dos mesmos. A aplicação do vácuo foi feita para remover os subprodutos difundidos para a superficie dos pellets e também para o interior do vaso de reação, de forma a não permitir um equilíbrio de fase entre ambos, o que seria prejudicial à reação de SSP. A aplicação de métodos de caracterização, tais como SEM, DSC, TGA, difração de raios-X, medida de viscosidade intrínseca (VI), medida de densidade e porcentagem de cristalização, após a SSP das amostras, permitiram que fossem observadas diferenças comportamentais entre polímeros amorfos e semicristalinos submetidos ao choque térmico com nitrogênio líquido. Isto permitiu-nos verificar que a morfologia do PET utilizado após o choque térmico influencia na caracteristicas obtidas nos polímeros após a reação de SSP. Os resultados de alguns experimentos com o choque térmico foram muito satisfatórios, pois, após a SSP com 8 horas obteve-se polímeros com viscosidade intrínseca (VI) dentro da faixa comercialmente especificada (0,800:t: 0,020 dl.g-1). O tempo de 8 horas para se concretizar a SSP e elevar a VI do polímero para 0,800 :t: 0,020 dl.g-1 é bastante expressivo, pois industrialmente obtém-se esta mesma viscosidade após um período de 18 horas de SSP. Entretanto cabe lembrar que neste trabalho a metodologia aplicada é totalmente diferente do processo comercial, o que inviabiliza qualquer comparação entre ambos

Abstract: In this work it was studied the solid state post condensation of poly( ethylene terephtalate) (PET), which is required to obtain good plastics packs as well as for engineering applications. PET with a high molecular weight and with a minimum amount of by-products, such as water, acetaldehyde and ethylene glycol, that are generated by the polymeric degradation of the own in subject during its synthesis, is necessary for such applications. The water and the acetaldehyde are removed by diffusion with a initial heating at 170 °C and the ethylene glycol is also removed by diffusion, at temperatures 5 to 40 °C below the melting point of the polymer (240 °C). Additionally, the end groups are free to react with other, allowing the increase ofthe molecular weight ofthe polymer. The PET polymer used was supplied by Rhodia-ster Fibras e Resinas Ltda. and the equipment used to run the reactions of post condensation is an auto clave made by LECO@ Corporation, model RA - IA-I. The experiments were performed under vacuum below 200 miliTorr and amorphous and crystalline type polymer, both with and without thermal impact with liquid nitrogen. This thermal impact was utilized for creating micropores or crazing, in order to diffusion of by-products to pellets surface. The vacuum was utilized in order to remove byproducts inside the reaction vessel, so that, the equilibrium among the pellets surface and the inside of reaction vessel is prevented. Methods of characterization such SEM, DSC, TGA, W AXS, lntrinsic Viscosity, density and cristalinity were employed to observe how the differences in the initial morphology of PET influence the final viscosity after the solid state postcondensation reaction. The experimental results were satisfactory. It was obtained an intrinsic viscosity around 0,800:i 0,020 d1.g-1 in a period of 8 hours of reaction
Subject: Polímeros
Viscosidade
Difusão
Peso molecular
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2002
Appears in Collections:FEQ - Dissertação e Tese

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