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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autora: Dias, Mariza Aparecida
Título: Degradação e Estabilização Foto e Termoquímica do Poli (Butadieno-co-Acrilonitrila)
Ano: 1989
Orientador: Prof. Dr. Marco Aurelio De Paoli
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: --
Resumo: Estudou-se a foto e a termodegradação de amostras de poli(butadieno-co-acrilonitrila) (NBR) contendo os seguintes teores de acrilonitrila: 27,2; 33,3; 38,3 e 45,9 %. A degradação térmica (100°C) e a fotoquímica foram acompanhadas por espectrofotometria no infravermelho. A degradaçãotérmica também foi estudada a 140°C usando-se calorimetria diferencialde varredura(DSC). Observou-se que a estabilidade térmica a fotoquímica do NBR é maior quanto maior for o teor de acrilonitrila. Durante ambos os processos de degradação, houve reticulação do NBR. Como não houve mudança na banda devida ao estiramento-CN (região de 2250cm), conclui-se que a degradação do copolímero ocorre somente nas unidades butadieno do polimero. Através da espectrofotometria no infravermelho foi possivel observar, tanto na degradação térmica como na fotoquímica, a formação de grupos contendo hidroxila (hidroperóxido e alcool), absovendo na região de 3450 cm e grupos contendo carbonila (-C=O), absorvendo na região de 1710 cm. Foi observada tembém a formação de ácido carboxílico (-COOH) através da reação do filme foto-oxidado com NaOH e , cetona (-C=O) através da reação do filme foto-oxidado com anilina. Fêz-se testes de estabilização do NBR com os seguintes estabilizantes comerciais: 2,6-di-t-butil-4-hidroxitolueno (BHT); bis (2,2,6,6-tetrsmetil-4piperidil) decanodiato (Tinuvin 770); e octadecil 3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil) propionato (Irganox 1076). Observou-se que, apesar do Irganox 1076 ser usado como termoestabilizante, devido prinicipalmente à sua baixa volatilidade, o mesmo funciona também como fotoestabilizante, provavelmente devido à presença de carbonila em sua estrutura. Para cada amostra de NBR, observou-se, na fotodegradação, a seguinte ordem de proteção do estabilizante: BHT < Tinuvin 770 < Irganox 1076. Na termodegradação (DSC a 140°C), observou-se a seguinte ordem da proteção para as amostras com baixo (27,2%), médio (33,3%) e alto teor (38,3%) de acrilonitrila: Tinuvin 770 < Irganox 1076. Para as amostras com muito alto teor de acrilonitrila (45,9%), observou-se o contrário, provavelmente devido a difernças de polaridade entre o NBR e oa estabilizantes. O BHT não foi usado nos testes de termodegradaçãodevido à sua alta votalidade, verificada através de análise termogravimétrica (TGA)
Abstract: The photo and thermodegradation of poli ( butadiene-co-acrylonile) (NBR) were studied using samples with acrylonitrile contents of 27,2 ; 33,3 ; 45,9%. The thermodegradation (air oven at 100°C) and photodegradation were monitored by infrared spectroscopy. The thermodegradation was also studied by Differential Scanning Calorimetry (DSC) at 140°C. Thermal and photo stability increase as the acrylonitrile contents increase. NBR suffer crosslinking during both degradation processes. The main process observed is the degradation in the butadiene repeating unites since no changes were observed for the -CN stretching band at 2250 cm during the experiments. By infrared spectroscopy it was observed during the thermo and photodegradation the formation of hydroxil containing groups at (3450 cm) (hydroperoxide and alcohol) and -CO containing groups (1710 cm). Others groups were also identified by chemical methods: -COOH (carboxilic acid) by reaction of a photo-oxidized NBR film with NaOH and -CO (ketone) by reaction of a photo-oxidized NBR film with aniline. The following commercial antioxidants were used in the NBR protection tests: 2,6-di-tert-butyl-4-methyl phenol (BHT) ; bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-pireridyl) sebacate (Tinuvin 770) and octadecyl 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate(Irganox 1076). Due to its low volatility Irganox 1076 is a thermostabilizer, but it also works like photostabilizer, probaly because of the presence of the carbonilic group in its structure. For each NBR sample it was observed the following stabilizers protection order, in the photodegradation: BHT < Tinuvin 770 < Irganox 1076. In the thermodegradation (DSC at 140°C ) for the samples with 27,2; 33,3 and 38,3% of acrylonitrile the order was: Tinuvin 770 < Irganox 1076. For the samples with 45,9% of acrylonitrile it was observed the opposite, probably due to the polarity due to the polarity differences between NBR and stabilizers. BHT wasn' t used due to its high volatility observed by thermogravimetric analysis (TGA).
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