Implementação de um método para a medição de Gel Time de resinas à base de formaldeído

• Autor(a) principal: Cunha, Raquel Cristina Batista Lopes da
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/8679
• topic: Gel Time; Gelificação; Resinas fenol-formaldeído; Resinas melaminaformaldeído; Resinas ureia-formaldeído; Validação do equipamento; Tratamento estatístico e curva de catálise; Gelation; Phenolic resins; Melamine-formaldehyde resins; Ureaformaldehyde resins; Equipment validation; Statistical analysis and catalysis curves; Optimização energética na indústria química

A EuroResinas – Industrias Químicas S.A. (uma empresa do grupo Sonae Arauco) produz resinas termoendurecíveis para várias aplicações, tal como produção de termolaminados, painéis de madeira, entre outros. Uma das importantes características destas resinas é o Gel Time, pelo que se torna essencial a sua determinação. A nível industrial, o Gel Time é uma característica fundamental, dado que, a partir deste tempo, já não é possível a manipulação da resina. Esta característica também é relevante porque permite obter curvas de catálise, que por sua vez, servem para determinar a quantidade de catalisador que otimiza o tempo de cura das resinas. O objetivo do trabalho é colocar em funcionamento um novo equipamento de medição de Gel Time, presente no laboratório de desenvolvimento da Sonae Arouco, assegurando a eficiência do processo de medição. A estratégia sugerida para a implementação passa, então, pelo estudo do processo de medição desta característica, no equipamento GELNORM® Gel Timer - TC da Gel Instruments AG. Esta característica é essencialmente determinada para as resinas de aplicação na impregnação de papel. Deste modo pretende-se analisar as resinas termoendurecíveis presentes no portfólio da EuroResinas – Industrias Químicas S.A. sendo estas 4 resinas fenol-formaldeído, 1 resina melamina-formaldeído e 1 resina ureia-formaldeído. Numa primeira fase do trabalho vários ensaios foram realizados a uma temperatura constante de 121 °C (temperatura padrão utilizada no equipamento presente no laboratório de qualidade da EuroResinas), para 4 resinas fenol-formaldeído (codificadas como A, B, C e D), para uma resina melamina-formaldeído (E) e uma resina ureiaformaldeído (F), a fim de se atingir o objetivo do trabalho. Obtidos os valores dos ensaios foi feito o tratamento estatístico dos mesmos. Quanto aos resultados obtidos no equipamento em estudo, a fim de se poder avaliar, através do teste de hipótese de igualdade de duas médias, se a massa das amostras influenciava o Gel Time, vários ensaios foram feitos com massas aproximadas a 5, 7,5 e 10 gramas. Foi possível observar, com todas as resinas fenol-formaldeído e com a resina melaminaformaldeído, que a massa das amostras utilizada não influência os resultados obtidos. A EuroResinas – Industrias Químicas S.A. também possui outro laboratório com um diferente equipamento (Sunshine GEL TIME METER) que também mede est característica. Pelo que, também se comparou os resultados obtidos em ambos os equipamentos. Esta comparação de resultados entre laboratórios demonstrou que, para as resinas fenol-formaldeído, as médias dos diferentes equipamentos eram estatisticamente diferentes, no entanto, para a resina melamina-formaldeído, eram iguais. Constatou-se que para a resina tipo A, a média do Gel Time, para o conjunto de massas a 5 gramas foi de 14,4 ± 0,6 minutos e a média do Gel Time quando a resina é testada no equipamento do outro laboratório foi de 10,8 ± 0,3 minutos. Já para a resina tipo B, também para as amostras com massas aproximadas a 5 gramas a média do Gel Time foi de 17,9 ± 0,9 minutos e a média do Gel Time medido no equipamento do outro laboratório foi de 14,8 ± 0,6 minutos. Para a resina tipo C, a média do Gel Time, para o conjunto de massas a 5 gramas foi de 18,5 ± 0,7 minutos e a média do Gel Time medido no equipamento do outro laboratório foi de 12,8 ± 0,5 minutos. Para a resina tipo D, a média do Gel Time, quando as massas eram aproximadamente 5 gramas foi de 20,8 ± 0,9 minutos e a média do Gel Time medido no equipamento do outro laboratório foi de 16,6 ± 0,4 minutos. Quanto à resina E, a média do Gel Time para o conjunto de massa de 5 gramas foi de 48,1 ± 0,9 minutos e a média dos resultados obtidos no outro equipamento foi de 48 ± 2 minutos. Em relação à reina ureia-formaldeído (F), verificou-se que este equipamento não é adequado para se medir uma resina deste tipo. A segunda fase do trabalho consistiu na realização de uma curva de catálise da resina E, onde foi feito um estudo exploratório desta. Demostrou-se que os resultados obtidos pelos diferentes equipamentos foram semelhantes, pois as curvas de ambos seguiram a mesma tendência. Verificou-se que a quantidade de catalisador que se deve usar, para a aplicação industrial desta resina, deve estar entre 0,2% - 0,3%, se o Gel Time for medido no outro equipamento. Para se chegar a uma conclusão no equipamento em estudo, mais pontos teriam que ser feitos, mas a ordem de grandeza seria a mesma.