Propriedades de copolímero estireno-acrílico carboxilado obtido por processo de polimerização em emulsão multi-estágio.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2003 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-15082024-134703/ |
Resumo: | Nesta dissertação é apresentada uma forma de controle de propriedades reológicas de látex, bem como de importantes propriedades mecânicas e térmicas de um terpolímero estireno-acrílico de butila-ácido, através da modificação de seu processo de polimerização. A técnica utilizada para a preparação do terpolímero é a polimerização em emulsão, cujo processo, inicialmente realizado em estágio simples, foi modificado para duplo-estágio, utilizando receita típica de ligante para tintas arquitetônicas. Em estágio simples foi preparado um látex, o qual recebeu a quantidade integral de ácido acrílico (AA) prevista pela receita, ao passo que para os três látices seguintes foi utilizado duplo-estágio, sendo que a concentração de AA no segundo estágio nesses três látices foi de 50, 75 e 100%. Tais modificações implicam em alterações significativas tanto no látex quanto no filme. No látex, a propriedade mais relevante modificada foi o comportamento reológico, o qual, tendo sido caracterizado como fluido não-newtoniano pseudoplástico por reometria rotacional, ajusta-se ao modelo de lei de potência, com índice de consistência (K) variando significativamente com o aumento da concentração de AA no segundo estágio da polimerização. Também a temperatura mínima de formação de filme (TMFF) no látex varia significativamente com o aumento de AA no segundo estágio, comportamento que é discutido à luz de microscopia eletrônica de transmissão (TEM), cinética de secagemdo filme e mobilidade eletroforética sob campo elétrico alternado por ESA. Em termos de propriedades de filme, fica evidente a variação da temperatura de transição vítrea (Tg) por influência da concentração de AA no segundo estágio. Os resultados são discutidos em termos de aglomerados de ácido poliacrílico (\"clusters\") no segundo estágio e caracterizados pelas técnicas de calorimetria diferencial de varredura (DSC) e análise dinâmico-mecânica (DMA). |
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Propriedades de copolímero estireno-acrílico carboxilado obtido por processo de polimerização em emulsão multi-estágio.Untitled in englishLatexLatexPolimerizaçãoPolymerizationNesta dissertação é apresentada uma forma de controle de propriedades reológicas de látex, bem como de importantes propriedades mecânicas e térmicas de um terpolímero estireno-acrílico de butila-ácido, através da modificação de seu processo de polimerização. A técnica utilizada para a preparação do terpolímero é a polimerização em emulsão, cujo processo, inicialmente realizado em estágio simples, foi modificado para duplo-estágio, utilizando receita típica de ligante para tintas arquitetônicas. Em estágio simples foi preparado um látex, o qual recebeu a quantidade integral de ácido acrílico (AA) prevista pela receita, ao passo que para os três látices seguintes foi utilizado duplo-estágio, sendo que a concentração de AA no segundo estágio nesses três látices foi de 50, 75 e 100%. Tais modificações implicam em alterações significativas tanto no látex quanto no filme. No látex, a propriedade mais relevante modificada foi o comportamento reológico, o qual, tendo sido caracterizado como fluido não-newtoniano pseudoplástico por reometria rotacional, ajusta-se ao modelo de lei de potência, com índice de consistência (K) variando significativamente com o aumento da concentração de AA no segundo estágio da polimerização. Também a temperatura mínima de formação de filme (TMFF) no látex varia significativamente com o aumento de AA no segundo estágio, comportamento que é discutido à luz de microscopia eletrônica de transmissão (TEM), cinética de secagemdo filme e mobilidade eletroforética sob campo elétrico alternado por ESA. Em termos de propriedades de filme, fica evidente a variação da temperatura de transição vítrea (Tg) por influência da concentração de AA no segundo estágio. Os resultados são discutidos em termos de aglomerados de ácido poliacrílico (\"clusters\") no segundo estágio e caracterizados pelas técnicas de calorimetria diferencial de varredura (DSC) e análise dinâmico-mecânica (DMA).In this work, an alternative method for controlling the rheological properties, as well as important thermal and mechanical properties of a styrene-butyl acrylate - acrylic acid terpolymer, is presented. The classical single-step emulsion polymerization process employed to obtain such terpolymer is modified to take place in two steps, using a typical architectural paint composition recipe. Initially, a single step latex was obtained, which received all the required acrylic acid (AA) in the only one process step. After that, three more latexes were prepared, this time employing two steps, so that the amount of AA in the second step was respectively, 50, 75 and 100%. Such process modifications caused significant alterations either in the polymer or in the film properties. In the latex, the most impacting change was in its rheological behavior. Characterized by rotational rheometry as a pseudoplastic fluid, its behavior presents a good match to the power-law model, exhibiting a variable consistency index (K) in accordance with the amount of AA added in the second stage. Also the minimal film formation temperature of the latex varied significantly with the increase in the amount of AA in the second stage, what is discussed based on experimental evidence obtained by transmission electron microscopy (TEM), drying kinetics of the film, and electrophoretic mobility measurements (ESA). Another very important film property - its glass transition temperature (Tg) - undergoesan important gradual reduction when the AA concentration is increased in the second process step. The experimental results obtained for the film formation, together with the results obtained by differential scanning calorimetry (DSC) and dynamic-mechanical analysis (DMA), are discussed in terms of the formation of AA clusters in the second stage.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPToffoli, Samuel MarcioRodrigues, José Carlos2003-12-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-15082024-134703/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-08-15T18:41:03Zoai:teses.usp.br:tde-15082024-134703Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-08-15T18:41:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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