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