MÓDULO 4 POLÍMEROS REACTIVOS DISPERSÕES RETICULÁVEIS

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1 MÓDULO 4 POLÍMEROS REACTIVOS DISPERSÕES RETICULÁVEIS

2 Dispersões Coloidais Estabilidade na Armazenagem: Shelf Life Estabilidade em lata aberta : Pot Life Mecanismo de Triggering Concentração Iniciação U.V. Iniciação redox Noção de Temperatura mínima de filmificação Consequências nas aplicações

3 Dispersões Reticuláveis WBD Water Based Dispersions Classificação PVA SBR PVC ABS

4 P.V.C. Polimerização em Suspensão Representação esquemática

5 Teores em Sólidos (Típicos) PVA 50% SBR 40% Acrílicas e Estireno Acrílicas 45 a 55% PVC 40% Poliuretano 32 a 38% Reticulantes Dímeros de Ceteno Isocianatos Dispersáveis

6 Base Aquosa Problemas: Solubilidade do Polímero Molhagem da Superfície Problemas de Corrosão as superfícies da borracha e dos plásticos são problemáticas em substratos metálicos Estabilidade Hidrolítica Problema Chave

7 Contradição Intrínseca SHELF LIFE > 6 Meses POT LIFE > 8 Horas TACK FREE < 2 Horas FILMIFICATION < 1 Hora Estabilidade da Dispersão função da Concentração

8 Temperatura Mínima de Filmificação M.F.T. Gradiente de Temperaturas 0ºC ºC Coalescência sistemática só ocorre acima de M.F.T. ABAIXO: ACIMA: Camada particulada e friável Filme coeso e contínuo

9 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.

10 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)

11 Poliacrilamidas Não - iónicas Catiónicas Via reacção Manich

12 Polímeros Solúveis em Água Gomas de origem vegetal extraídas de algas Gelatina Caseína Amido Éteres de celulose Naturais < 40% Semi-sintéticos ~10% Éteres de oligosacáridos Álcool polivinílico Polialquilenoglicois Poliacrilatos Polivinilpirrolidona Poliacrilamidas Polietileniminas Sintéticos > 50%

13 Resinas de Silicone Estrutura básica Poli dimetil siloxano CH 3 O ( Si CH 3 ) O Si CH n CH 3 O Si mais electronegativo que C Maior carácter Iónico Vantagens das ligações Estabilidade térmica Resistência à oxidação Baixa toxicidade Textura hidrofóbica Si O Prop. físicas c/ pouca dependência da temperatura Desvantagens Tensão de rasgamento Energia de coesão

14 Resinas de Silicone Mat. Primas Cloro alquil silanos Cloro aril silanos Hidrólise Parcial ( 70 ºC sist. bifásico) Neutralização e Remoção de solvente Polimerização ( Bodying ) Activação e homogeneização Embalagem. Tintas de Base Silicone 50 a 60% de Solvente Aromático Espessuras > 20 Micra Resist temperatura 500 ºC Durabilidade % SiO x > 30% Requerem quase sempre um primário

15 Monómeros DMABC Dimetil amino etil acrilato (com) Cloreto de Benzilo

16 Monómeros MADAME Metacrilato de Dimetil amino etil

17 Poliamidas Alifáticas

18 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

19 Fenol - formaldeído Ureia formaldeído Melamina - formaldeído

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21 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.

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23 Preparação de um Resol Fenol - Formaldeído

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25 Condensação do Fenol com os Aldeídos Possíveis reacções do fenol e do formaldeído (em excesso) sob condições alcalinas.

26 Estrutura química da lenhina (representação parcial)

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28 ESTRUTURA QUÍMICA DA CELULOSE

29 Surfactantes produzidos apartir de hidratos de carbono

30 GRAU DE POLIMERIZAÇÃO DA CELULOSE PROVENIENTE DE: FONTE GRAÚ DE POLIMERIZAÇÃO A. xylinum Bagaço Fibras de bast Fibras de algodão Linter de algodão Fibras flax Pulp celulose(bleached) 500 2,100 Fibras ramie Palha de arroz Valonia Fibras de madeira

31 RESINAS EPOXÍDICAS

32 Reacções de Cura das Resina Epóxi

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35 Estrutura molecular do Éter Diglicidílico do Bisfenol A Processo de produção das Resinas Epóxi à base de Bisfenol A

36 Velocidade de formação de Novas Ligações Cada Grupo Epóxi Após reacção Nova ligação d [ Epóxi ] dt = velocidade de aumento do crosslinking de dt = K E RT [ Epóxi ][ Epóxi ][ Amin a] Na fase sólida Terceira ordem

37 Resina Acrílica Termoendurecível de Fenol - formaldeído Resina Epóxi à base de Poli bisfenol