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MÓDULO 4
POLÍMEROS REACTIVOS
DISPERSÕES RETICULÁVEIS
Dispersões Coloidais
Estabilidadena Armazenagem: Shelf Life
Estabilidade em“lata aberta”: Pot Life
Mecanismo de “Triggering”
• Concentração
• Iniciação U.V.
• Iniciação redox
Noção deTemperatura mínima de filmificação
• Consequências nas aplicações
Dispersões
Reticuláveis
“WBD” ≡ Water Based Dispersions
Classificação
PVA
SBR
PVC
ABS
P.V.C.
Polimerização em Suspensão
Representação esquemática
Teores em Sólidos
(Típicos)
PVA 50%
SBR 40%
Acrílicas e Estireno Acrílicas 45 a 55%
PVC 40%
Poliuretano 32 a 38%
ReticulantesDímeros de CetenoIsocianatos Dispersáveis
Base Aquosa
Problemas:
• Solubilidade do Polímero
• Molhagem da Superfície as superfícies da borracha e dos plásticos são problemáticas
• Problemas de Corrosão em substratos metálicos
• Estabilidade Hidrolítica Problema Chave
“Contradição
Intrínseca”
SHELF LIFE > 6 Meses
POT LIFE > 8 Horas
TACK FREE < 2 Horas
FILMIFICATION < 1 Hora
Estabilidade da Dispersãofunção da Concentração
Temperatura Mínima
de Filmificação
M.F.T.
Gradiente de Temperaturas
0ºC . . . . . . . . . . . . . . . +40ºC
Coalescência sistemática só ocorre acima de M.F.T.
ABAIXO: Camada particuladae friável
ACIMA: Filme coeso e contínuo
“Contradição quanto à
Compatibilidade com a água”
• Nas dispersões liquidas as partículas coloidais
tem de ser compatíveis com a água de modo a
assegurar o nível de estabilidade desejado
(shelf life)
• Após secagem e filmificação a compatibilidade
deve ser o menor possível de modo a assegurar
a durabilidade e a resistência à hidrólise.
Dispersões Coloidais de
Base Aquosa para Reforço
da Superfície do Betão
Após filmificação:
Membrana elástica impregnando parcialmente a microporosidade
Vantagens:• Prevenção da desagregação em pó
• Acréscimo da durabilidade do betão
- não há penetração de sais
- menor fissuração por congelação
• Amiga do ambiente (pH, ausência de VOC)
Poliacrilamidas
Não - iónicas
CatiónicasVia reacção Manich
Polímeros Solúveis
em Água
Gomas de origem vegetal“ extraídas de algas
GelatinaCaseínaAmido
Éteres de celulose
Éteres de oligosacáridos
Álcool polivinílicoPolialquilenoglicoisPoliacrilatosPolivinilpirrolidonaPoliacrilamidasPolietileniminas
Naturais < 40%
Semi-sintéticos ~10%
Sintéticos > 50%
Resinas de Silicone
Estrutura básica Poli dimetil siloxano
Si mais electronegativo que C Maior carácter Iónico
Vantagens das ligações
Estabilidade térmica
Resistência à oxidação
Baixa toxicidade
Textura hidrofóbica
Prop. físicas c/ pouca dependência da temperatura
DesvantagensTensão de rasgamentoEnergia de coesão
O ( Si O
CH3
CH3
) Si
CH3
CH3
O
n
. . . . . .
OSi
Resinas de Silicone
Mat. Primas
Cloro alquil silanosCloro aril silanos
Hidrólise Parcial ( 70 ºC sist. bifásico)
Neutralização e Remoção de solventePolimerização (“Bodying”)Activação e homogeneizaçãoEmbalagem.
Tintas de Base Silicone50 a 60% de Solvente AromáticoEspessuras > 20 Micra
Resist temperatura ∼ 500 ºCDurabilidade % SiOx > 30%
Requerem quase sempre um primário
Monómeros
•DMABC
Dimetil amino etil acrilato (com) Cloreto de Benzilo
Monómeros
•MADAME
Metacrilato de Dimetil amino etil
Poliamidas
Alifáticas
Resinas Melamina
ou Ureia - Formaldeído
Aplicações:
- Aglomerados de Madeira > 80%
- Revestimentos
- Indústria do Papel
- Plast. Reforçados c/ fibra < 5%
Aderência à F. Vidro: Baixa
Sensível à humidade
Fenol - formaldeído
Ureia – formaldeído
Melamina - formaldeído
Resina de
Fenol- formaldeído
Abreviação: PR
Outras denominações: Resina fenólica, fórmica, baquelite.
Características do polímero:Peso molecular, imensurável (insolúvel)Densidade, 1,36-1,46 (com carga celulósica)Termorrígido, acastanhado, opaco.
Propriedades marcantes:Alta resistência mecânica e térmica, boa resistência química; estabilidade dimensional. Quase sempre com cor intensa. Menor custo.
Aplicações típicas:Engrenagens, pastilhas de travão, componentes do sistema de transmissão de carros; contraplacado naval; peças eléctricas moldadas; laminados para revestimento de mesas, balcões, divisórias, portas; tampas de rosca resistentes.
Preparação de um Resol
Fenol - Formaldeído
Condensação do Fenol
com os Aldeídos
Possíveis reacções do fenol e do formaldeído
(em excesso) sob condições alcalinas.
Estrutura química da lenhina (representação parcial)
ESTRUTURA QUÍMICA
DA
CELULOSE
Surfactantes produzidos
apartir
de hidratos de carbono
GRAU DE POLIMERIZAÇÃO DA
CELULOSE PROVENIENTE DE:
FONTE GRAÚ DE POLIMERIZAÇÃO
A. xylinum 2.000 - 3.700Bagaço 700 - 900Fibras de bast 1.000 – 5.000Fibras de algodão 8.000 – 14.000Linter de algodão 1.000 – 5.000Fibras flax 7.000 – 8.000Pulpcelulose(bleached)
500 – 2,100
Fibras ramie 9.000 – 11.000Palha de arroz 700 - 800Valonia 25.000 – 27.000Fibras de madeira 8.000 – 9.000
RESINAS EPOXÍDICAS
Reacções de Cura
das Resina Epóxi
Estrutura molecular do Éter Diglicidílico do Bisfenol A
Processo de produção das Resinas Epóxi à base de Bisfenol A
Velocidade de formação
de Novas Ligações
Cada Grupo Epóxi Após reacção Nova ligação
[ ] ngcrosslinkidoaumentodevelocidadedt
Epóxid=
[ ][ ][ ]aAEpóxiEpóxiKdTdE RT
E
min−
=
Na fase sólida Terceira ordem
Resina Epóxi à base de Poli bisfenol
Resina Acrílica Termoendurecível de Fenol - formaldeído