Poliuretano reciclado : seu uso em composições poliméricas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Paulus, Viviane Moreira
Data de Publicação: 2002
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/43787
Resumo: Orientadora: Sônia Faria Zawadzki
id UFPR_cd94a283efe4f05dfa93c9fbf9efbafa
oai_identifier_str oai:acervodigital.ufpr.br:1884/43787
network_acronym_str UFPR
network_name_str Repositório Institucional da UFPR
repository_id_str 308
spelling Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em QuímicaZawadzki, Sônia Faria, 1961-Paulus, Viviane Moreira2024-10-08T12:06:28Z2024-10-08T12:06:28Z2002https://hdl.handle.net/1884/43787Orientadora: Sônia Faria ZawadzkiDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em QuímicaInclui bibliografiaResumo: As espumas rígidas de poliuretano microcelular são um grupo versátil de polímero segmentado, com alto teor de ligações cruzadas, excelentes propriedades mecânicas e isolantes. São os materiais utilizados para o isolamento térmico, por exemplo, em freezeres e refrigeradores. Embora haja um consumo crescente, atualmente não há processo satisfatório disponível para reciclagem destes materiais em países como o Brasil. A hidrólise alcalina parcial destes materiais apresentou-se como alternativa promissora para sua reciclagem, por ser viável em condições brandas e por tomar o poliuretano compatível com outras resinas, pois o recobrimento de PDMS, presente nas espumas, foi solúvel nas condições alcalinas empregadas. A abordagem utilizada foi, primeiramente, caracterizar a composição química básica da espuma, através de técnicas espectroscópicas e da hidrólise total, com a caracterização química de seus produtos. A hidrólise total da espuma mostrou-se mais lenta e seus produtos mais complexos do que o propostos para os poliuretanos solúveis apresentados até o momento na literatura. Em seguida, foram estudados o efeito do tempo, da temperatura e da presença de radiação ultravioleta na reação de hidrólise parcial, pelo acompanhamento da reação através do índice de amina, foi seguido um planejamento experimental de 23, o qual revelou que a temperatura foi o único efeito estatisticamente significativo e que não há efeito sinérgico entre as variáveis. A reação foi controlada pelo equilíbrio termodinâmico, alcançado quando o índice de amina igualou a zero, condição que foi atingida com a menor temperatura, o menor tempo e sem a utilização da radiação ultravioleta. Tais fatores favorecem o processo economicamente, além de evitar efeitos catalíticos adversos em resinas, tais como a epóxi. Foram preparadas composições do PU reagido com resina epóxi e poliéster cuja concentração variou de 1 a 5% (m/m). No estudo de reologia das composições, foi observado que a viscosidade das composições aumentou linearmente com a adição do poliuretano e a resina epóxi ficou tixotrópica, não havendo efeito sobre a classificação reológica da resina poliéster. A viscosidade foi o fator limitante para a adição de PU nas resinas e não houve efeito adverso no processo de cura das mesmas. Finalmente, a caracterização mecânica das composições mostrou que a adição do poliuretano tem efeito de agente de reforço na epóxi e de plastificante na poliéster. A análise térmica apresentou abaixamento da Tg para ambas as resinas e a morfológica revelou que a adição de poliuretano aumentou a cristalinidade da epóxi, provavelmente, através da formação de copolímero em bloco. A distribuição do poliuretano foi homogênea para ambas as composições. Os efeitos da adição do poliuretano nas matrizes poliméricas aliados à sua baixa densidade e alta polaridade, tornam as composições muito interessantes do ponto de vista da sua aplicação e existe mercado local para este tipo de material. O processo de reciclagem desenvolvido é de fácil execução, baixo custo e baixo risco, sendo portanto, uma alternativa viável para a reciclagem dessas espumas. Embora, existam processos similares, este processo é inédito considerando-se os materiais estudados e as condições de reação utilizadas.Abstract: The rigid polyurethane foams are a versatile group of segmented polymers, highly crosslinked with excellent mechanical and thermal insulation properties. They're the thermal insulation materials used for instance in freezers and refrigerators. Although, their consumption is increasing, nowadays, there isn't a satisfactory process available for the recycling of these materials in countries like Brazil. The partial alkaline hydrolysis of these foams seems to be a promising alternative for their recycling, because it is feasible in low conditions and turns the polyurethane compatible with the other resins, because the PDMS coverage of the foams was soluble in the alkaline conditions of reaction. The approach used was firstly to characterize the basic chemical composition of the foam, through spectroscopic techniques and total hydrolysis with its products characterization. The total hydrolysis of the foam was slower and its products more complex than those proposed for the soluble polyurethanes be the literature. Next, the effect of time, temperature and presence of ultraviolet light irradiation were studied by accompanying the reaction by the amine index, through a experimental design 23 complete, which showed that the temperature was the only statistically significant effect and that there isn't a significant synergistic effect between the variables studied. The reaction was controlled by the thermodynamic equilibrium, which was reached when the amine index approached to zero. This condition was achieved with the lower temperature, lower time and without ultraviolet irradiation. These conditions are good for the economics of the process and to avoid catalytic effects in other resins like the epoxy. The compositions of the polyester and epoxy resins with the reacted polyurethane were prepared with the polyurethane concentration varying from 1 to 5% (w/w). The rheological study of the compositions prepared with the reacted polyurethane showed that the viscosity of the composition increased linearly with the concentration of polyurethane added and that it turned the epoxy resin more tixotropic without effect in rheological classification of the polyester. There was no effect in the process of cure of the resins. Finally, the mechanical analysis of the compositions showed that the adding of polyurethane had a reinforcing effect in the epoxy because of copolimerization and a plasticizing one in the polyester. The thermal analysis showed a reduction in the Tg values of all compositions and the morphological one showed an increase in crystallinity of the epoxy. The distribution of the polyurethane in the samples was homogeneous for both resins. The effect of the addition of polyurethane allied to its low density and high polarity turns the utilization of theses compositions very interesting from the application's point of view and also there's a local market for this kind of material. The recycling process developed is easy to use, not expensive and of its handling is not risky, that's why it's a promising option for the recycling of the rigid polyurethane foams. Although there are similar processes, this process is inedited considering the materials studied and the conditions utilized.175f. : il.,grafs.,tabs.application/pdfDisponível em formato digitalPoliuretanasEspumaCompostos poliméricosPoliuretano reciclado : seu uso em composições poliméricasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALD - VIVIANE MOREIRA PAULUS.pdfapplication/pdf67808035https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/43787/1/D%20-%20VIVIANE%20MOREIRA%20PAULUS.pdf606ccc7bcc64999ecad935fd3f37ef69MD51open accessTEXTD - VIVIANE MOREIRA PAULUS.pdf.txtExtracted Texttext/plain254692https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/43787/2/D%20-%20VIVIANE%20MOREIRA%20PAULUS.pdf.txtf6c4bb2998fdafde66ba16e241dd37a4MD52open accessTHUMBNAILD - VIVIANE MOREIRA PAULUS.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1243https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/43787/3/D%20-%20VIVIANE%20MOREIRA%20PAULUS.pdf.jpg1b46edc7c68bb8e185207e6127afa824MD53open access1884/437872024-10-08 09:06:28.949open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/43787Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-10-08T12:06:28Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Poliuretano reciclado : seu uso em composições poliméricas
title Poliuretano reciclado : seu uso em composições poliméricas
spellingShingle Poliuretano reciclado : seu uso em composições poliméricas
Paulus, Viviane Moreira
Poliuretanas
Espuma
Compostos poliméricos
title_short Poliuretano reciclado : seu uso em composições poliméricas
title_full Poliuretano reciclado : seu uso em composições poliméricas
title_fullStr Poliuretano reciclado : seu uso em composições poliméricas
title_full_unstemmed Poliuretano reciclado : seu uso em composições poliméricas
title_sort Poliuretano reciclado : seu uso em composições poliméricas
author Paulus, Viviane Moreira
author_facet Paulus, Viviane Moreira
author_role author
dc.contributor.other.pt_BR.fl_str_mv Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Química
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Zawadzki, Sônia Faria, 1961-
dc.contributor.author.fl_str_mv Paulus, Viviane Moreira
contributor_str_mv Zawadzki, Sônia Faria, 1961-
dc.subject.por.fl_str_mv Poliuretanas
Espuma
Compostos poliméricos
topic Poliuretanas
Espuma
Compostos poliméricos
description Orientadora: Sônia Faria Zawadzki
publishDate 2002
dc.date.issued.fl_str_mv 2002
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2024-10-08T12:06:28Z
dc.date.available.fl_str_mv 2024-10-08T12:06:28Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1884/43787
url https://hdl.handle.net/1884/43787
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.pt_BR.fl_str_mv Disponível em formato digital
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 175f. : il.,grafs.,tabs.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPR
instname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron:UFPR
instname_str Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron_str UFPR
institution UFPR
reponame_str Repositório Institucional da UFPR
collection Repositório Institucional da UFPR
bitstream.url.fl_str_mv https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/43787/1/D%20-%20VIVIANE%20MOREIRA%20PAULUS.pdf
https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/43787/2/D%20-%20VIVIANE%20MOREIRA%20PAULUS.pdf.txt
https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/43787/3/D%20-%20VIVIANE%20MOREIRA%20PAULUS.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 606ccc7bcc64999ecad935fd3f37ef69
f6c4bb2998fdafde66ba16e241dd37a4
1b46edc7c68bb8e185207e6127afa824
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813898667106500608

Registros relacionados