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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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    polmeros na formulao de tintas

    Conselho Regional de Qumica IV Regio (SP) Apoio: Caixa Econmica Federal

    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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    polmeros na formulao de tintas

    Conselho Regional de Qumica IV Regio (SP) Apoio: Caixa Econmica Federal

    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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    polmeros na formulao de tintas

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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 restante da gua diminui

    sensivelmente Ocorre tambm a sada da gua que est dentro das

    partculas polimricas.

    8. importante notar que o filme uma vez formado, no pode ser emulsionado novamente. Isto significa que durante a formao do filme h um instante a

    partir do qual o processo irreversvel.

    ETAPAS DA FORMAETAPAS D

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