Comissão
Estatuto
Histórico
Localização
Contato
BIQ
BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autor: Costa, Ricardo Aurélio da
Título: Polietileno Pré-Tratado para Adesão: Caracterização das Superfícies Tratadas e Obtenção de Juntas Adesivas
Ano: 1987
Orientador: Prof. Dr. Fernando Galembeck
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: -
Resumo: A exposição do polietileno de baixa densidade (PEBD) às soluções aquosas de permanganato de potássio em ácido nítrico tem duas consequências principais: recobrimento do plástico com MnO2 e, mais lentamente, sua corrosão. As superfícies de PEBD, corroídas e recobertas com MnO2, formam juntas adesivas com uma tensao de despelamento>1, 6 kNm , apresentando uma ruptura coesiva do aderencia do (PEBD/MnO2). O exame morfológico, por microscopia eletrônica de varredura, mostra que o MnO2, depositado nos filmes de PEBD, tem características de gel poroso e que a superfície do PEBD, tratada com permanganato de potássio, é rugosa. As superfícies de PEBD, pré-tratadas com permanganato de potássio e as obtidas por fratura de juntas adesivas, foram analisadas por espectrofotometria infravermelha de refletância (IV-MIR) e transmissão. Os grupos funcionais gerados na oxidação e detectados por IV-MIR, reagem com hidróxido de amônio, n-butilamina, boroidreto de sódio, hidróxido de potássio e com os dois componentes do adesivo epoxi, tomados isoladamente. Estas reações indicam a presença, na superfície de PEBD tratado, de carboxilas e carbonilas de cetonas e/ou aldeídos. Neste trabalho, foi estimada uma concentraçao supeficial de 1,6 10 carboxilas cm,cujo principio metodológico consiste na troca iônica entre os íons potássio H. O aumento da energia livre superficial do PEBD pré-tratado com permanganato é detectado através de medidas de ângulo de contato, usando-se água como líquido de referência. A boa estabiliade mecânica de juntas adesivas, obtidas com filmes de PEBD pré-tratados com permanganato de potássio, deve-se provavelmente a três fatores: i) melhor espalhamento do adesivo sobre a superfície do PEBD, devido à reatividade dos grupos carboxiIa com os componentes do adesivo epoxi e a presença de grupos polares, permitindo, assim, que forças de van der Waals possam atuar na interface PEBD pré-tratado/re- sina epoxi; ii) oclusão mecânica do adesivo epoxi nas cavidades de corrosão geradas no tratamento oxidativo e/ou na estrutura porosa do MnO2, depositado no PEBD e iii) remoção de camadas pouco coesas por oxidação.
Abstract: Low-density polyethylene (LDPE) exposure to aqueous KMnO4 solution has two major consequences: polymer coating with MnO2 and (slower) its corrosion. MnO2- coated LDPE can be used to prepare adhesive joints with a peel strenght >1,6 kNm (LDPE-MnO2 undergoes cohesive fracture). MnO2 is found by scanning electron microscopy to have a porous gel structure. The LDPE surfaces obtained by fracture of adhesive joints and pre-treated LDPE were investigated by infrared of reflectance (MIR-IR) and transmission spectroscopy. The funcional groups formed by oxidation of the LDPE fi1ms and detected by MIR-IR spectroscopy react with amoniurn hidroxide, sodium borohydride, potassiurn hidroxide, n-butylamine and with the components of the epoxi adhesive, taken separately. These reactions show the presence of carbonyl (keto and/or aldehyde) and carboxyl groups at the oxidized surfaces. Surface concentration of carboxyl groups in the oxidized PE surface is 1,6 10 cm, as determined by H - K ion exchange. Water contact angles were also measured: they are lower, in the oxidized polymer than in untreated PE. The experimental resuts are discussed, leading to the following conclusions: i) oxidation improves, adhesive spreading over LDPE surface, due to the reactivity of carboxyl groups with epoxy resin components and to the presence of surface polar groups.lmproved spreading leads to enchanced van der Walls interaction forces; ii) adhesion is algo enchanced by mechanial oclusion of epoxy in MnO2 pores and/or in corrosion pits generated by oxidation, at the LDPE surface; iii) surface, weakly-bonding layers are removed from PE surface during oxidation, leading again to stronger adhesion.
Arquivo (Texto Completo): vtls000047579.pdf ( tamanho: 6,13MB )

Instituto de Química / Caixa Postal n° 6154
Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP
13083 - 970, Campinas, SP, Brasil
e-mail: biq@iqm.unicamp.br
© 2012-2014 BIQ