Modelagem da síntese de poli(d-limoneno) via polimerização radicalar por transferência de átomo organocatalisada

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Ramon Victor de Castro Alvarelli, 1993-
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639394
Resumo: Orientador: Roniérik Pioli Vieira
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Este trabalho utiliza uma modelagem cinética para analisar a polimerização do D-Limoneno via O-ATRP, um monômero renovável encontrado abundantemente no território brasileiro, que possui um grande potencial para substituir alguns derivados de petróleo. Esta modelagem matemática foi desenvolvida utilizando balanços materiais para prever perfis de concentração de todas as espécies químicas do processo em reator batelada, e o método dos momentos para prever as massas molares, dispersidade e efeito de parâmetros reacionais. A modelagem foi resolvida numericamente em um programa de computador desenvolvido no Mathcad e validado por meio de dados experimentais da literatura (polimerização de metacrilato de metila) usando gráficos de dispersão. Em seguida, polimerizações do D-limoneno foram realizadas e o modelo matemático proposto foi ajustado ao processo, por meio da determinação de seus parâmetros cinéticos. Os ajustes forneceram respostas satisfatórias em suas propriedades médias, com um erro médio de aproximadamente 19%. Com a análise de sensibilidade paramétrica, demonstrou-se que o aumento na proporção de iniciador e no catalisador, fornece aumentos significativos na conversão de limoneno, indicando que pode ser o parâmetro chave para maximizar a taxa de polimerização sem redução drástica da massa molarAbstract: The recent development of Organocatalyzed Atom Transfer Radical polymerization (O-ATRP) represents a significant advance in the field of controlled radical polymerizations. With the use of organic catalysts to mediate the process, the final product does not need purification because there is no contamination of the metallic catalysts, making this method more economical and less harmful to the environment. This work uses kinetic modeling to analyze the polymerization of D-Limonene obtained by O-ATRP, a renewable monomer found in great abundance in Brazilian territory, which has great potential to replace some petroleum products. This mathematical modeling was developed using material balances to predict concentration profiles of all chemical species in the batch reactor process, and the moment method to predict molar masses, dispersity and the effect of reaction parameters on the formed polymers. The models were solved numerically in a computer program developed in Mathcad and validated through data from the literature, from the polymerization of methyl methacrylate, using scatter plots. Then, polymerizations of D-limonene were carried out and the proposed mathematical model was adjusted to the process, by determining its kinetic parameters. The adjustments provided satisfactory responses in their average properties with an error of approximately 19%. With the parametric sensitivity analysis, it was demonstrated that the increase in the proportion of initiator and in the catalyst, provides significant increases in the conversion of limonene, indicating that it can be the key parameter to maximize the rate of polymerization without drastic reduction in molar massMestradoEngenharia QuímicaMestre em Engenharia QuímicaCNPQ134670/2018-3[s.n.]Vieira, Roniérik Pioli, 1989-Moretto, Renata LimaSantos, Rejane BarbosaUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSilva, Ramon Victor de Castro Alvarelli, 1993-20202020-05-14T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (84 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639394SILVA, Ramon Victor de Castro Alvarelli. Modelagem da síntese de poli(d-limoneno) via polimerização radicalar por transferência de átomo organocatalisada. 2020. 1 recurso online (84 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639394. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1129453Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-07-29T10:59:00Zoai::1129453Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2020-07-29T10:59Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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