Formação e estrutura dos poliuretanos segmentados

• Main Author: Barreiro, Maria Filomena Filipe
• Format: Dissertation
• Language: Portuguese
• Published: ProQuest Dissertations & Theses 01-01-2000
• Subjects: Chemical engineering
• ISBN: 9798383255285

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia para o estudo da formação de um poliéster-uretano segmentado. Numa primeira fase, foi efectuada a determinação por FTIR no modo ATR da cinética e da separação de fases. Numa segunda fase, determinaram-se experimentalmente as distribuições de tamanho dos segmentos duros por um método de hidrólise selectiva original. Foi assim possível esclarecer o efeito da ocorrência de separação de fases durante a reacção nestas distribuições. Apresenta-se ainda um método de marcação química de grupos isocianato mostrando algumas das suas aplicações.Os polímeros estudados foram sintetizados a partir de diisocianato de metileno-4,4'- difenileno (MDI), policaprolactonadiol (PCL) com três massas moleculares médias distintas (1000, 2000 e 3000) e 1,4-butanodiol como extensor, para várias razões molares. Durante a polimerização, o sistema apresentou tipicamente uma transição desde um estado homogéneo bem descrito por uma cinética global de 2ª ordem, para um estado com separação de fases. Dada uma razão molar inicial, a separação de fases ocorre para uma conversão característica de grupos isocianato independentemente da massa molecular do poliol. No ponto crítico de início da separação de fases a distribuição de tamanhos dos segmentos duros é a mesma (expressa em fracção molar) conduzindo ao resultado já clássico de que o tamanho médio dos segmentos duros em número e massa é aproximadamente constante (para este sistema, Nn=1.24 e Nw=1.47). Todavia, foi posto em evidência o efeito adicional da concentração dos segmentos duros no ponto de separação de fases, uma vez que se encontrou um sistema que permanece homogéneo devido a uma concentração insuficiente de segmentos duros. Ficou claro que a separação de fases exige não só um tamanho mínimo mas também uma concentração mínima de segmentos duros.A ocorrência de separação de fases durante a reacção de formação modifica a distribuição de tamanho dos segmentos duros relativamente à distribuição geométrica prevista para meio homogéneo. As amostras com menor teor de segmentos duros, com menor evidência de separação de fases, apresentam uma distribuição geométrica. Esta característica não é seguida para amostras com maior teor de segmentos duros. Os desvios relativamente ao sistema homogéneo são mais acentuados à medida que a separação de fases aumenta. Mais, o tamanho médio tende a diminuir como consequência da segregação de fases.Comparativamente a outros, o sistema estudado fornece um volume considerável de informação ao nível químico e fisico servindo por isso de ponto de partida ideal para outros estudos sobre sistemas mais gerais.