Resultados e discussões 57 A figura 14, resultante dos dados da tabela 2, mostra os percentuais em peso, obtidos com a síntese de copolímeros DVB de

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1 Resultados e discussões 57 A figura 14, resultante dos dados da tabela 2, mostra os percentuais em peso, obtidos com a síntese de copolímeros DVB de grãos com tamanhos na faixa de 6 a µm. Analisando os dados, observamos que houve uma grande variabilidade dos tamanhos dos grãos de copolímeros, entretanto podemos ressaltar a princípio que dois tamanhos se destacam a de 6 e µm, com amostras que apresentam percentuais de massa acima de %, com mais de 9% de rendimento (grãos íntegros). Em virtude dessa dispersão nos percentuais de massa obtidos, gerando assim dificuldade na interpretação dos dados, resolvemos portanto analisar de forma separada os resultados obtidos, de modo a facilitar a interpretação das variações ocorridas nos tamanhos dos grãos e o teor de quebra da estrutura em função do grau de intercruzamento e do sistema diluente. Desse modo, procuramos inicialmente destacar de forma separada, os lotes com 2, 1 e 3% de divinilbenzeno, que são os materiais que foram preparados empregando-se os três tipos de solventes (1/, 5/5 e /1) entre tolueno e n-heptano. Analisando-se portanto individualmente os lotes com diferentes teores de intercruzamento em função das três proporções do solvente diluente que foram utilizadas, como mostra a figura 15, observamos que os grãos com tamanho de 6 µm quando sintetizados em presença de tolueno com baixo grau de intercruzamento, mostram elevado percentual de massa, porém sua integridade física não ultrapassa %. Além disso, vemos que o aumento do grau de intercruzamento reduziu o percentual de massa desse tamanho de grão para quase 3% mas a integridade foi melhor. Na mistura de 1:1 tolueno/heptano e com 1% de heptano, os grãos de tamanho 6 µm mostram baixo percentual de massa

2 Resultados e discussões 58 % Massa N do Lote Figura 14: Percentuais de massa de grãos de copolímeros de DVB com diferentes teores de divinilbenzeno, obtidos com tamanhos na faixa de 6 a µm e sintetizados em presença de tolueno e n-heptano como solventes diluentes.. Resultados e discussões 58

3 Resultados e discussões 59 Por fim a figura 16 mostra os dados dos copolímeros que foram sintetizados na ausência de solvente diluente (/). percentual de massa dos grãos de tamanho 6 µm aumenta à medida que se eleva o grau de intercruzamento do monômero, de menos de % de percentual de massa nos copolímeros com 2% de reticulação, para mais de 7% de massa na amostra com 3% de divinilbenzeno, comportamento esse que não foi observado nos demais tamanhos, que mostram médio e baixo percentual de massa. De qualquer forma, em tópicos posteriores, após a apresentação dos dados obtidos com os outros copolímeros (TEG e HD), faremos uma discussão mais detalhada e comparativa, objetivando avaliar a influência dos efeitos do teor de intercruzamento e do solvente diluente nos materiais poliméricos obtidos. Aproveitaremos também para compararmos os DVB de,5 e 5% que foram obtidos apenas com este copolímero e em um único solvente (tolueno).

4 Resultados e discussões 6 % Massa e Integridade Int 3 3Int 25 25Int Int 2% DVB % Massa e Integridade % Massa e Integridade / 5-5/5 6-/1 9-1/ 1-5/5 11-/1 15-1/ 16-5/5 17-/1 % Tolueno / Heptano 6 6Int 3 3Int 25 25Int Int 1% DVB 6 6Int 3 3Int 25 25Int Int 3% DVB Figura 15: Percentuais de massa e integridade física de grãos de lotes de DVB preparados com 2, 1 e 3% de intercruzamento (diâmetros na faixa de 6 a µm) e sintetizados em presença de tolueno e n-heptano como solventes diluentes.

5 Resultados e discussões 61 % Massa e Integridade Int 3 3Int 25 25Int Int / 1 3-2% 8-1% 14-3% % Intercruzamento Figura 16: Percentuais de massa e integridade física de grãos de lotes de DVB, preparados com 2, 1 e 3% de intercruzamento (diâmetro na faixa de 6 a µm) e sintetizados na ausência de solvente diluente (os próprios monômeros formam a solução).

6 Resultados e discussões Copolímero de estireno e diacrilato de tetraetilenoglicol (TEG) Este copolímero que apresenta uma estrutura de caráter mais polar que o DVB (figura 17), em função da presença de diversos átomos de oxigênio foi investigado lançando-se mão do mesmo protocolo experimental comum já citado. Dessa forma, objetivando uma avaliação comparativa, utilizamos também as concentrações de,5, 2, 1, 3 e 5% de diacrilato de tetraetilenoglicol como monômero de intercruzamento e as proporções dos solventes diluentes, foram as mesmas utilizadas nas amostras com DVB. s resultados obtidos dos materiais sintetizados estão apresentados na tabela Suspensão Polimerização Bz 2 2 / o C Figura 17: Esquema de síntese do copolímero de estireno e diacrilato de tetraetilenoglicol (TEG).

7 N Resultados e discussões 63 Tabela 3: Características físicas dos copolímeros de TEG sintetizados em presença de diferentes proporções de tolueno e n-heptano como solventes diluentes. Int a % T/H v/v% Da b IT c IH c 6 µm 3 µm 25 µm µm M d Integro e M d Integro e M d Integro e M d Integro e % % % % % % % % 1,5 1/, /, /5, /1, /, /5, /1, /, /5, /1, /, a % de intercruzamento de diacrilato de tetraetilenoglicol; b densidade aparente; c inchamento em tolueno e n- heptano (% do volume do grão solvatado da resina ocupado pelo solvente calculado a partir dos diâmetros de grãos secos e solvatados, obtidos por microscopia); d % da massa obtida; e % dos grão não quebrados. Apenas como exemplo, o aspecto morfológico das superfícies das pérolas de copolímeros de estireno intercruzados com 1 e 5% de diacrilato de tetraetilenoglicol, sintetizados em presença de 1% de tolueno (amostra 5 e 11), podem ser visualizadas através das micrografias eletrônicas de varredura (figura 18). bservamos nesta figura que o aumento do grau de intercruzamento, promoveu a formação de uma estrutura mais colapsada, com espaçamento disforme entre os poros e os canais de reticulação se mostram distribuídos de forma bastante irregular. Este dado sugere pouca interação entre os reagentes e o solvente diluente, afetando a formação dos poros que se mostram muito expandidos e emaranhados (Teixeira, Coutinho et al. 1; Neves, Coutinho et al. 2) material obtido foi analisado também em espectroscopia de infravermelho (IV) (figura 19). As bandas principais foram de: 34 cm -1 (NH), 31-3 cm -1 estiramento (C-H) de aromático, 17, 14 cm -1 (éster), 69 e 755 cm -1 (aromático). Como já observado no caso dos lotes de DVB, observa-se também (tabela 3) que apenas os lotes com 1 e 3% de

8 Resultados e discussões 64 intercruzamento e sintetizados em n-heptano apresentaram valores bem menores de densidade (cerca de,25 contra,5 a,7). (a) (b) Figura 18: Micrografias eletrônicas de varredura das superfícies externa das pérolas de lotes de TEG sintetizadas em presença de 1% de tolueno com solvente diluente: (a) 1% e (b) 5% de intercruzamento

9 Resultados e discussões 65 Figura 19: Espectro de infra-vermelho de lote de TEG sintetizado com 2% de intercruzamento e em presença de 1% de tolueno (Peneira de µm). Na figura estão representados os dados obtidos na síntese dos lotes de TEG em presença de três proporções de solvente diluente: 1% de tolueno, 1% de n-heptano e 5/5% tolueno/heptano, obtidos na faixa de 6 a µm (tabela 3). Nesta primeira avaliação dos resultados obtidos, podemos observar que das amostras de grãos com tamanho 6 µm, diversos lotes apresentaram percentual acima de 9% de massa e os demais tamanhos, apresentam um percentual de massa bem abaixo de %, em média. Analisando agora os gráficos obtidos da individualização dos grãos de TEG (figura 21) observamos que os grãos com tamanho de 6 µm nas três concentrações de monômeros utilizadas, sintetizados em presença de n-heptano, apresentaram um elevado percentual de massa, em torno de %, porém com baixo percentual de integridade física, com menos de %. Uma exceção foi a amostra preparada com 3% de intercruzamento em presença de 1% de n-heptano que mostra um percentual elevado em comparação com os demais (perto de 9%).

10 Resultados e discussões 66 % Massa N do Lote Figura : Percentuais de massa de grãos de TEG obtidos com tamanhos na faixa de 6 a µm, sintetizados em presença de tolueno e n-heptano como solventes diluentes.. Resultados e discussões 66