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Desenvolvimento de novos plastificantes para o poli (cloreto de vinila) a partir de derivados ftálicos da glicerina

SANTOS FILHO, José Maurício dos, também é conhecido(a) em citações bibliográficas por: DOS SANTOS FILHO, José Maurício

Main Author: TEIXEIRA, Magno Felipe Holanda Barboza Inácio
Other Authors: VINHAS, Glória Maria
Format: doctoralThesis
Language: por
Published: Universidade Federal de Pernambuco 2019
Subjects:
Engenharia Química
Plastificantes Ftálicos
PVC
Propriedades viscosimétricas
Propriedades mecânicas
Espectroscopia MIR
Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32666
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id ir-123456789-32666
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spelling ir-123456789-326662019-09-13T05:05:08Z Desenvolvimento de novos plastificantes para o poli (cloreto de vinila) a partir de derivados ftálicos da glicerina TEIXEIRA, Magno Felipe Holanda Barboza Inácio VINHAS, Glória Maria ALMEIDA, Yêda Medeiros Bastos de SANTOS FILHO, José Maurício dos http://lattes.cnpq.br/9038719096395773 http://lattes.cnpq.br/6404643744960977 Engenharia Química Plastificantes Ftálicos PVC Propriedades viscosimétricas Propriedades mecânicas Espectroscopia MIR SANTOS FILHO, José Maurício dos, também é conhecido(a) em citações bibliográficas por: DOS SANTOS FILHO, José Maurício A enorme variedade de produtos plásticos e suas inúmeras aplicações têm conduzido ao desenvolvimento de novos e melhores plastificantes a fim de obter produtos de alta qualidade e com características específicas. O emprego de plastificantes como aditivos requer um estudo detalhado de sua influência sobre as propriedades físico-químicas no polímero e, no caso de possíveis aplicações como material de embalagens, diferentes propriedades devem ser avaliadas, a fim de determinar sua viabilidade. Neste trabalho, foram sintetizados plastificantes ftálicos derivados de glicerina e utilizados nas formulações de filmes de poli(cloreto de vinila) (PVC), como alternativa ao plastificante comercial dioctil ftalato (DOP), e posterior avaliação de suas propriedades frente à radiação gama. Os filmes foram produzidos pela técnica de evaporação do solvente (casting) utilizando o solvente tetrahidrofurano na proporção 20% em massa de plastificante. Uma parte dos filmes desenvolvidos foram irradiados nas doses de 10, 25 e 50 kGy e comparados com os filmes que não passaram pelo processo de esterilização. Todos os filmes de PVC puro e plastificados com todos os plastificantes não irradiados apresentaram-se uniformes, homogêneos, com espessura média de 0,09 ± 0,01 mm, transparentes e sem coloração. Observou-se que o aumento da dose de radiação gama promoveu uma queda na viscosidade cinemática das soluções poliméricas dos filmes de PVC. Os resultados viscosimétricos referentes a massa molar viscosimétrica média das soluções poliméricas dos diferentes filmes de PVC em função da dose de radiação gama apresentaram uma diminuição da massa molar média em função do aumento da dose de radiação. Os valores referentes à variação do índice de degradação dos filmes de PVC, mostraram que ele aumenta proporcionalmente a dose de radiação. Observou-se uma queda na degradação radiolítica do polímero (cisão) a 25 kGy, com a maior redução obtida pelo DOP (39,26%) seguida, respectivamente, dos plastificantes sintetizados MF2 (35,33%), MF3 (31,41%) e MF4 (30,02%). O aditivo que apresentou maior índice de proteção radiolítica, em todas as doses, foi o DOP, seguido, respectivamente, do MF2, MF3, MF4 e MF1. Quanto a força máxima na ruptura nos ensaios de tração, observou-se uma diminuição dessa propriedade quando se aumenta a dose à radiação gama. Quanto a variação dos valores referentes à tensão máxima na ruptura (MPa). Observou-se que filmes plastificados apresentaram resistências equivalentes ao DOP nas concentrações estudadas. Em relação a elongação, deformação,observou-se que o dioctil ftalato é o plastificante que forneceu maior flexibilidade ao PVC, seguido respectivamente do MF2, MF3, MF4 e MF1. Todas as propriedades mecânicas mensuradas mostraram a promissora aplicação dos aditivos plastificantes sintetizados em artefatos médico-hospitalares, em substituição ao DOP comercial, como aditivo plastificante, além de atuarem como bons estabilizantes para o PVC. Portanto, os filmes de poli(cloreto de vinila) plastificados com derivados ftálicos da glicerina, apresentaram resultados muito satisfatórios. Além do mais, estes filmes fornecem uma possibilidade de uma nova aplicação tecnológica útil para a glicerina oriunda da produção do biodiesel na fabricação de novos plastificantes. Possibilitando, assim, outro benefício: a re-dução do impacto causado pela glicerina quando descartada indevidamente no meio ambiente. The enormous variety of plastic products and their numerous applications have led to the development of new and better plasticizers in order to obtain products of high quality and with specific characteristics. The use of plasticizers as additives requires a detailed study of their influence on the physico-chemical properties in the polymer and, in the case of possible applications as packaging material, different properties must be evaluated in order to determine their viability. In this work, phthalic plasticizers derived from glycerol and used in poly (vinyl chloride) (PVC) film formulations were synthesized as an alternative to the commercial plasticizer dioctyl phthalate (DOP), and subsequent evaluation of their properties against gamma radiation. The films were produced by the technique of solvent evaporation (casting) using the solvent tetrahydrofuran in the proportion 20% by mass of plasticizer. A portion of the films developed were irradiated in the doses of 10, 25 and 50 kGy and compared to films that did not undergo the sterilization process. All films of pure PVC and plasticized with all non-irradiated plasticizers were homogeneous, with a mean thickness of 0.09 ± 0.01 mm, transparent and without coloration. It was observed that increasing the dose of gamma radiation caused a decrease in the kinematic viscosity of the polymer solutions of the PVC films. The viscosimetric results regarding the mean viscosity molar mass of the polymer solutions of the different PVC films as a function of the dose of gamma radiation showed a decrease of the average molar mass as a function of the increase of the radiation dose. The values related to the variation of the degradation index of the PVC films, showed that it increases proportionally the dose of radiation. A decrease in the polymer degradation at 25 kGy was observed, with the highest reduction obtained by DOP (39.26%) followed respectively by the synthesized plasticizers MF2 (35.33%), MF3 (31.41 %) and MF4 (30.02%). The additive that presented the highest index of radiolytic protection at all doses was DOP, followed, respectively, by MF2, MF3, MF4 and MF1. Regarding the maximum tensile strength in the tensile tests, a decrease in this property was observed when the dose was increased to gamma radiation. As for the variation of the values referring to the maximum tensile strength at break (MPa). It was observed that plastified films presented resistance equivalent to DOP at the concentrations studied. In relation to elongation, deformation, it was observed that dioctyl phthalate is the plasticizer that gave greater flexibility to PVC, followed respectively by MF2, MF3, MF4 and MF1. All the measured mechanical properties showed the promising application of the plasticizer additives synthesized in medical-hospital artifacts, replacing the commercial DOP, as a plasticizer additive, besides acting as good stabilizers for PVC. Therefore, poly (vinyl chloride) films plasticized with phthalic derivatives of glycerol, presented very satisfactory results. Moreover, these films provide a possibility of a new technological application useful for glycine from the production of biodiesel in the manufacture of new plasticizers. Thus, another benefit is obtained: the reduction of the impact caused by glycerol when it is improperly discarded in the environment. 2019-09-12T18:18:10Z 2019-09-12T18:18:10Z 2018-06-08 doctoralThesis https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32666 por embargoedAccess Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Engenharia Quimica
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TEIXEIRA, Magno Felipe Holanda Barboza Inácio
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