Degradação foto-oxidativa da borracha de EPDM

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DATA DE PUBLICAÇÃO

1989

RESUMO

A foto-degradação, foto-oxidação e foto-estabilização de polímeros, tem sido objeto de extensos estudos devido à sua grnade importâcia tecnológica. Nas décadas passadas surgiu um grande interesse científico nesse campo. A preocupação era com relação a exposição desses materiais à luz Solar, visto que esse fenômeno da início ao processo de oxidação. É essencial contudo saber a duração do período de indução do processo foto-oxidativo e a taxa de formação dos dos produtos da degradação, pois ambos determinam a durabilidade dos polímeros. A borracha de EPDM é um terpolímero de etileno-propileno-etilidenonorborneno. Sua principal aplicação é como isolante em linhas de transmissão de alta voltagem ou em blendas com outras poliolefinas. Esses materiais são expostos diretamente à luz solar durante sua utilização. Uma questão que surge quando se estuda foto-degradação de poliolefinas é saber qual a espécie que esta obsorvendo luz, agindo como cromóforo e dando sequência a degradação. Contudo, não se espera que polímeros hidrocarbônicos saturados absorvam a luz na região que compreende o espectro da luz solar (acima de 290 nm). A iniciação do processo é normalmente atribuida a presença de impurezas cromóforos remanescentes da polimerização ou produtos da degradação térmica gerados durante a síntese ou processamento. Neste trabalho fez-se um estudo cinético da foto-degradação da borracha de EPDM acompanhado por espectrofotometria IV e UV/visível. Todos os experimentos foram feitos com filmes com espessura variando de 35 a 40 mm e expostos a uma lâmpada de mercúriode média pressão. Fez-se um estudo cinético da borracha de EPDM bruta e purificada. Verificamos que as impurezas contidas no polímero iniciam o processo de degradação. A análise das impurezas indicou a presença de cetonas aromáticas. Realizou-se um experimento com as borrachas de EPDM e EPM purificadas, na presença de benzofenona, para verificar o efeito de um iniciador do processo foto-oxidativo e analisar se o dieno que constitui a borracha de EPDM contribui para a acelaração do processo em comparação com EPM. A cinética foi acompanhada na presença de luz e no escuro nas concentrações de 0,2 M e 0,5 M de benzofenona. Constatou-se que a presença de benzofenonano polímero inicia rapidamente o processo e que depende da concentração da mesma. Além disso, a presença do dieno na borracha de EPDM pode contribuir para a acelaração do processo em relação a borracha de EPM. Com o objetivo de propor um mecanismo para explicar as sequências de reações que ocorrem durante o processo de degradaçãoda borracha de EPDM realizou-se um experimento com filmes pré-oxidados irradiando-os em atmosfera de N2. Vereficou-se que ocorre a formação de hidroperóxidos no inicio do processo de degradação e que eles se decompoem formando produtos carbonílicos. Ainda quanto ao mecanismo, realizou-se um experimento com filmes pré-oxidatos reagindo-os com uma solução metanólica de NaOH e constatou-se que ocorre a formação de produtos contendo grupos cetônicos no inicio do processo e que a formação de ácido carboxílico ocorre como consequência da formação de cetonas. Qaunto à estabilização do processo realizou-se um experimento com borrachas de EPDM e EPM na presença de uma amina impedida (T770) nas concentrações , 0%; 0,1%; 0,2%; 0,4%; 0,6% e 0,8% Constatou-se que o efeito estabilizante do T770 na borracha de EPDM é pequeno e que acima de 0,6% este efeito não aumenta. Para a borracha de EPM podemos afirmar que a medida que aumenta a porcentagem de T770 aumenta o período de indução do processo. Um outro experimento da borracha de EPDM na presença de T770 juntamente com as impurezas extraídas da borracha nos mostrou que pode estar ocorrendo um antagonismo entre o T770 e as impurezas, dificultando com isso o desempenho de T770 como estabilizante. Acompanhou-se a cinética para as borrachas de EPDM e EPM também na presença de um fenol impedindo (I1076) e verificamos que esse estabilzante não exerce nenhum efeito no processo de degradação.

ASSUNTO(S)

quimica da borracha borracha polimeros

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