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Minicursos CRQ-IV - 2010
polmeros na formulao de tintas
Conselho Regional de Qumica IV Regio (SP) Apoio: Caixa Econmica Federal
EMULSIFICANTES OU SURFACTANTESEMULSIFICANTES OU SURFACTANTES
Os agentes emulsificantes (ou surfactantes) so substncias adicionadas s emulses para aumentar a sua estabilidade tornando-as razoavelmente estveis e homogneas.
A molcula de um emulsificante possui uma parte polar (compatvel com a gua) e outra apolar ( compatvel com o polmero).
Exemplo: Lauril ter Sulfato de Sdio (Genapol).
So fundamentais para o processo de polimerizao em emulso.
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Interfereno
tamanho dapartcula
Interfereno
tamanho dapartcula
Gera oIncio daReao
Gera oIncio daReao
Ponte de transferncia
entreIniciador eMonmeros
Ponte de transferncia
entreIniciador eMonmeros
Por serPolar
No Polar
Por serPolar
No Polar
ConcentraoMnima de
Emulsificantep/formar a
Micela
ConcentraoMnima de
Emulsificantep/formar a
Micela
CMCConcentrao
MicelarCrtica
CMCConcentrao
MicelarCrtica
Outraparteforma
MICELAS
Outraparteforma
MICELAS
QuandoAdicionado a
gua sedissolve
parcialmente
QuandoAdicionado a
gua sedissolve
parcialmente
Por serPolar
No Polar
Por serPolar
No Polar
EMULSIFICANTES OU SURFACTANTESEMULSIFICANTES OU SURFACTANTES
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Um emulsificante, quando adicionado gua, se dissolve parcialmente, enquanto a outra parte forma as chamadas micelas.
A Concentrao Micelar Crtica (CMC), a concentrao mnima do emulsificante necessria para formar a micela;
A CMC uma caracterstica importante de um determinado emulsionante.
0,19Dioctil-sulfossuccionato de sdio
0,40Dodecil-benzeno-sulfonato de sdio
0,56lcool laurlico + 4 OE sulfato de sdio
1,1lcool laurlico + 2 OE sulfato de sdio
2,2Lauril-sulfato de sdio
0,12Nonil-fenol + 30 OE
0,041Nonil-fenol + 15 OE
0,026Nonil-fenol + 10 OE
0,040lcool Laurlico + 6 OE
CMC (g/litro)EMULSIFICANTE
Reao de um lcool ou fenol com xido de etileno, obtendo-se os nonil-fenois com n mols de xido de etileno (OE)
EMULSIFICANTES OU SURFACTANTESEMULSIFICANTES OU SURFACTANTES
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INICIADORESINICIADORES
Tamanhode
Partculae PM
Tamanhode
Partculae PM
Mantera
polimerizao
Mantera
polimerizao
Iniciara
polimerizao
Iniciara
polimerizao
Responsveispor gerarradicaislivresnos
monmeros
Responsveispor gerarradicaislivresnos
monmeros
FUNESFUNES
Ateno: dosagem rpida pode gerar grumos
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O processodos outros iniciadores semelhante
PERXIDOSORGNICOS
PERXIDOSORGNICOS
PERXIDODE
HIDROGNIO
PERXIDODE
HIDROGNIO
PERSULFATODE
POTSSEO
PERSULFATODE
POTSSEO
PERSULFATODE
AMNIO
PERSULFATODE
AMNIO
PERSULFATODE
SDIO
PERSULFATODE
SDIO
TIPOSTIPOS
INIC
IADO
RES
INIC
IADO
RES
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REDU
TORE
S E
REDU
TORE
S E
CATA
LISA
DORE
S
CATA
LISA
DORE
S
MetaBissulfitode Sdio
MetaBissulfitode Sdio
SULFITODE
SDIO
SULFITODE
SDIO
Tiosulfatode
Sdio
Tiosulfatode
Sdio
REDUTORESREDUTORES
ACETATODE
COBALTO
ACETATODE
COBALTO
SULFATOFERROSO
AMONIACAL
SULFATOFERROSO
AMONIACAL
SULFATOFERROSO
SULFATOFERROSO
CATALISADORESCATALISADORES
So substncias utilizadas, em alguns casos, em conjunto com os iniciadores para facilitar a ao destes na formao dos radicais livres.
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lcool polivinlico
COMPOSTOSALTO PM ESOLVEISEM GUA
COMPOSTOSALTO PM ESOLVEISEM GUA
ALCOOLPOLIVINILICO
ALCOOLPOLIVINILICO
OU EMCONJUNTO
COM ELE
OU EMCONJUNTO
COM ELE
USADOCOMO
ALTERNATIVAAO
EMULSIFICANTE
USADOCOMO
ALTERNATIVAAO
EMULSIFICANTE
AGENTEESTABILIZADOR
PARAEMULSES
POLIMRICAS
AGENTEESTABILIZADOR
PARAEMULSES
POLIMRICAS
COLIDEPROTETOR
COLIDEPROTETOR
COL
COL
IDE P
ROTE
TOR
IDE P
ROTE
TOR
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PERFIL DO PROCESSO DE POLIMERIZAPERFIL DO PROCESSO DE POLIMERIZAO EM EMULSOO EM EMULSO
1. O processo de fcil controle;
2. A emulso em si pode ser usada diretamente sem que haja necessidade de operaes posteriores polimerizao;
3. A viscosidade da emulso relativamente baixa e independe do peso molecular do polmero;
4. impossvel obter altos pesos moleculares sem que seja necessrio diminuir a velocidade da polimerizao.
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REAREAO DE POLIMERIZAO DE POLIMERIZAO POR ADIO POR ADIOO
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FLOCULAO
QUEBRAEMULSO
SEDMENTAO
DEPENDEDE TRS
FENMENOS
ESTABILIDADE DE UMA EMULSOESTABILIDADE DE UMA EMULSO
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FATORES QUE FAVORECEM A ESTABILIDADE DE UMA FATORES QUE FAVORECEM A ESTABILIDADE DE UMA EMULSOEMULSO
1. Partculas pequenas: partculas grandes so menos estveis devido a sua menor razo de rea/volume;
2. Viscosidade alta: diminui as colises retardando a floculao e sedimentao.
3. A quantidade de emulsificante interfere no tamanho de partcula CMC: Concentrao Crtica de Micelas Concentrao abaixo do CMC
Formao de grandes micelas Maior tamanho de partcula Maior peso molecular Emulso heterognea.
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ETAPAS DA FORMAETAPAS DA FORMAO DO FILME OU DA PELO DO FILME OU DA PELCULACULA
1. A formao da pelcula ocorre atravs da coalescncia Fenmeno fsico, no envolve alterao da natureza qumica.
2. diferente da secagem das lacas: Nas lacas, o polmero est dissolvido em solventes adequados. Nas emulses, as partculas polimricas esto dispersas no meio
aquoso.
3. Esta disperso estvel devido: Presena de emulsionantes na superfcie das partculas. Presena de colides em alguns casos.
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4. Na formao do filme, a gua eliminada pelo sistema atravs:
Evaporao(fenmeno da superfcie), Absoro pelo substrato que est sendo revestido
ETAPAS DA FORMAETAPAS DA FORMAO DO FILME OU DA PELO DO FILME OU DA PELCULACULA
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5. Quando a maior parte da gua tiver deixado o sistema, a emulso ir adquirir uma estrutura de gel: Partculas muito prximas umas das outras e imveis.
6. A partir deste ponto a modificao irreversvel, isto , o sistema no pode ser reemulsionado com a adio de gua.
ETAPAS DA FORMAETAPAS DA FORMAO DO FILME OU DA PELO DO FILME OU DA PELCULACULA
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7. Comea ento a coalescncia propriamente dita. A velocidade da sada do resta