Este artigo utiliza simulações para estudar o processo de polimerização radicalar via transferência de átomo por meio da análise do comportamento das espécies químicas (polímeros "vivos", "dormentes" e "mortos"). Para isso, um modelo matemático foi desenvolvido usando o método dos momentos, e os dados experimentais da polimerização de estireno, obtidos da literatura, foram utilizados para validá-lo. A partir disto, foram obtidos perfis de concentração destas espécies, que foram posteriormente usados para obter as propriedades médias dos polímeros (Mn e IPD). As propriedades foram avaliadas em diferentes valores da costante deequilíbrio (Keq) e verificou-se que os valores na ordem de 10-7 e 10-9 proporcionam o melhor controle na estrutura dos polímeros. Esta pesquisa é, por isto, um ponto de partida para a escolha ideal do sistema catalítico, ligantes e iniciadores. Além disso, a técnica de modelagem apresentou-se como uma ferramenta de fácil implementação e bastante eficiente na análise do processo ATRP.

This article uses simulations to study the atom transfer radical polymerization by analyzing the behavior of the chemical species ("living", "dormant" and "dead" polymers). For this, a mathematical model has been developed using the method of moments, and experimental data from styrene polymerization, obtained from literature, were used to validate the model. From this point, the concentration profiles of all species were obtained, and later on, they were used to obtain the average properties of polymers (Mn and PDI). The properties were evaluated at different values of equilibrium constant (Keq) and it was found that values around 10-7 and 10-9 provide a better control in the structure of polymers. Therefore, this study is a starting point for selecting the optimal catalytic system, binders and initiators. In addition, the modeling technique presented as a useful tool, being very effective on the analysis of ATRP processes.

Poliestireno de alto impacto (HIPS) é uma blenda polimérica clássica de reator produzida por polimerização in-situ de estireno em solução com borracha butadiênica. Na literatura, está bem estabelecida a importância do tamanho de partícula e da densidade da ligação cruzada da borracha na capacidade de cavitação e no controle dos mecanismos de tenacificação na matriz estirênica. No presente trabalho as técnicas de microscopia eletrônica de transmissão (MET) e espalhamento de luz laser de baixo ângulo (LALLS) foram empregadas para observar a distribuição do tamanho de partícula, e a análise digital de imagem foi aplicada para quantificar os parâmetros morfológicos nas micrografias. Medidas do tamanho de partícula e da fração aparente volumétrica de partícula foram feitas para diferentes espessuras na MET e comparadas com o parâmetro estatístico D[4,3] obtido na LALLS.

High impact polystyrene (HIPS) is a classical reactor polymer blend produced by in-situ polymerization of styrene in solution with polybutadiene rubber. It is well established in the literature the importance of particle size and rubber crosslink density on the particle cavitation capability and on the controlling of toughening mechanisms in the styrene matrix. In the present work transmission electron microscopy (TEM) and low-angle laser light scattering (LALLS) were employed for investigating particle size distribution, with digital imaging being applied in the quantitative analysis of the micrographs. Measurements of apparent volume fraction and average particle size were carried out for different slice thicknesses in TEM and compared with the statistical parameter D[4,3] obtained by LALLS.

A tenacificação da matriz vítrea de poliestireno (PS) pela adição de borracha polibutadiênica, que tem como conseqüência um aumento de sua resistência ao impacto, origina um polímero com características singulares, o Poliestireno de Alto Impacto (HIPS). Durante a polimerização in situ de estireno em uma solução de borracha, ocorre a formação de cadeias graftizadas de poliestireno no polibutadieno, as quais aumentam a interação interfacial borracha-PS. O HIPS é um material com ampla aplicação na indústria de embalagens e, principalmente, em gabinetes de refrigeradores, a chamada linha branca. O objetivo deste artigo é destacar e discutir as características estruturais e morfológicas do HIPS e a implicação destas na determinação de suas propriedades. Também foram revisadas as técnicas comumente utilizadas na caracterização morfológica e estrutural do HIPS.

Toughening of glassy polystyrene (PS) matrix by polybutadiene rubber addition mainly increases its impact resistance. The rubber modified polymer, known as High Impact Polystyrene (HIPS), has unique features. During the in situ styrene polymerization in a rubber solution grafting of polystyrene chains occurs onto polybutadiene molecules and magnifies the interaction at the rubber-PS interface. The HIPS is a material that has a large application in the packaging industry and refrigerator cabinets. The aim of this paper is to point out and discuss some of the structural and morphological characteristics of HIPS and its correlation with general properties. The standard techniques applied in the characterization of the structure and morphology of HIPS were revised.