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Polímeros, Volume: 14, Issue: 4, Published: 2004
  • Mensagem do presidente da ABPol Seção Editorial

    Jafelice, Domingos
  • Editorial Seção Editorial

    Coutinho, Fernanda M. B.
  • Eloisa Mano e seus oitenta anos Seção Editorial

    Hemais, Carlos A
  • Polyamide 6 and polycarbonate reactive blends: reactivity of the copolymer formed "in situ" Seção Técnica

    Costa, Dilma A.; Santos, André L. S.; Sanches, Nadir B.; Oliveira, Clara M. F.; Dias, Marcos L.

    Abstract in Portuguese:

    As misturas físicas de poliamida 6 (PA6) e policarbonato (PC) processadas a 240 ºC, durante 10, 30 e 60 minutos formam um copolímero de PA6-PC. A alta temperatura e o longo tempo de processamento podem causar modificações nas propriedades dessas misturas e degradar o copolímero, originando grupos isocianato e subseqüentemente CO2 e grupos NH2 terminais. A quantidade de copolímero PA6-PC formado durante o processo de mistura é maior com o aumento da proporção de PC na mistura. As ligações uretânicas de polímeros termoplásticos exibem mais baixas estabilidades térmica e oxidativa, resultando no aumento da concentração de grupos terminais NH2. A reatividade dessas misturas foi investigada através do torque durante o processo de mistura, da titulação potenciométrica dos grupos NH2 terminais e por microscopia eletrônica de varredura.

    Abstract in English:

    Polyamide 6 (PA6) and polycarbonate (PC) blends processed at 240 °C, during 10, 30 and 60 minutes produced a copolymer of PA6-PC. The high temperature and long processing time can cause modifications on the properties of these blends and degradation of the copolymer. It can also form isocyanate groups and subsequently CO2 and NH2 "end groups". The amount of PA6-PC copolymer formed during the blending process was found to increase when the PC content is increased. The thermoplastic urethanes normally exhibit smaller thermal and oxidative stability, resulting in an increase in the concentration of NH2 terminal groups. The reactivity of the blends was investigated by monitoring the torque during the blending, potentiometer titration of NH2 terminal groups and scanning electronic microscopy (SEM).
  • Evaluation of the program responsibel application of the environmental protection code in the polymer industry Seção Técnica

    Santa Marinha, Ana B. A.; Pacheco, Élen B. A. V.; Fontoura, Geraldo A. T.

    Abstract in Portuguese:

    Este trabalho teve como objetivo avaliar o Programa Atuação Responsável quanto à aplicação do Código de Proteção Ambiental através de uma pesquisa na indústria petroquímica de segunda-geração, a indústria de fabricação de polímeros. A pesquisa foi realizada por meio de um questionário, endereçado aos responsáveis pela implantação do Programa nas empresas analisadas. Todas são signatárias do Programa Atuação Responsável apresentando alto percentual de implantação das Práticas Gerenciais do Código de Proteção Ambiental.

    Abstract in English:

    The purpose of this work is to evaluate the Program "Responsibel Application of the Environmental Protection Code" applied to the polymers production industry, which is a second generation petrochemical industry. The research data was obtained by means of a questionnaire addressed to employees responsible for the implementation of the program. All companies that are involved in this research are participants in the Responsible Care Program, and generally adopt management practices that comply with the Environmental Protection Code.
  • Natural rubber or chloroprene rubber and cellulose II composites: influence of particle size Seção Técnica

    Napolitano, Bruno de A.; Martins, Agnes F.; Visconte, Leila L.Y.; Nunes, Regina C. R.; Suarez, João Carlos M.

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de compósitos claros com propriedades de interesse tecnológico utilizando elastômeros com diferentes polaridades. Para que este objetivo fosse atingido, celulose II em pó foi usada como carga, em borracha natural (NR) ou policloropreno (CR). A celulose II foi obtida por coagulação da solução de xantato de celulose em meio ácido, sob agitação constante e à temperatura ambiente, constituindo uma nova forma de obtenção deste tipo de carga. Compósitos com 10 phr de celulose II com NR e CR, respectivamente, foram desenvolvidos tendo como variável o tamanho de partícula da carga. As propriedades mecânicas e os aspectos microscópicos dos diferentes compósitos foram avaliados e comparados com aqueles das formulações sem carga. Os resultados permitiram identificar o compósito como o de melhor resultado, influenciado pela polaridade da matriz elastomérica e pelo tamanho de partícula da carga, conseqüência das condições de moagem usadas.

    Abstract in English:

    The aim of this work was to develop light composites with properties of technological interest by using elastomers of different polarities. This was achieved by employing cellulose II, in the powder form, as filler in natural rubber (NR) and chloroprene (CR). Cellulose II was obtained by coagulation of cellulose xanthate solution, in acid medium, under stirring and at room temperature, which represents, to our knowledge, a new way of obtaining this type of filler. Composites with 10phr of cellulose II and NR or CR were prepared having the particle size as variable. The mechanical properties and the microscopic aspect of the different composites were evaluated and compared with compounds without filler. The results indicated best results for the CR composite, influenced by the polarity of the elastomeric matrix and by the particle size, as a consequence of the milling conditions of the filler used.
  • Evaluation of mechanical properties and gas permeability of membranes obtained from polyurethane aqueous dispersions based on hydroxyl-terminated polybutadiene Seção Técnica

    Coutinho, Fernanda M. B.; Delpech, Marcia C.; Garcia, Maria Elizabeth F.

    Abstract in Portuguese:

    O desenvolvimento de sistemas não-poluentes tem sido cada vez mais necessário para atender às exigências ambientais. Neste trabalho foram sintetizadas formulações de poliuretanos à base de água para a obtenção de membranas densas cujas propriedades mecânicas e de permeação a CO2 e N2 foram avaliadas. Foram empregados como monômeros polibutadieno líquido hidroxilado (HTPB), poli(glicol propilênico) (PPG), diisocianato de isoforona (IPDI) e ácido dimetilolpropiônico (DMPA). Os grupos carboxílicos foram neutralizados com trietilamina (TEA) e o extensor de cadeia utilizado foi a etilenodiamina (EDA). As membranas foram obtidas como filmes vazados a partir das dispersões aquosas. Os resultados mostraram que o aumento no teor de HTPB na formulação levou a uma maior resistência mecânica bem como a um aumento na permeabilidade e na seletividade das membranas a CO2.

    Abstract in English:

    The performance of dense membranes based on nonpolluting systems of polyurethane aqueous dispersions was evaluated. The mechanical properties and the selectivity and permeability to CO2 and N2 were determined. The aqueous systems were based on hydroxyl-terminated polybutadiene (HTPB), poly(propylene glycol) (PPG), isophorone diisocyanate (IPDI), and dimethylolpropionic acid (DMPA). The membranes obtained from cast films provided higher permeability and selectivity to CO2 as the HTPB content increased. The tensile strength and the modulus values of the materials increased and the elongation decreased with higher amounts of HTPB. As a result, the presence of HTPB improved the mechanical resistance, the permeability and the selectivity to CO2 of the polyurethane membranes.
  • Influence of structural characteristics on the high-cis polybutadiene processability Seção Técnica

    Mello, Ivana L.; Soares, Bluma G.; Coutinho, Fernanda M. B.; Nunes, Denise S. S.

    Abstract in Portuguese:

    Características físicas, tais como peso molecular, distribuição de peso molecular e ramificações, têm importância significativa na processabilidade do polibutadieno. Assim, deve haver um balanceamento dessas características a fim de se obter boas propriedades mecânicas e boa processabilidade. Este Trabalho apresenta uma breve revisão sobre a influência das características estruturais na processabilidade do polibutadieno produzido por diferentes sistemas catalíticos. São apresentadas também algumas técnicas encontradas na literatura para melhorar a processabilidade desse elastômero.

    Abstract in English:

    Physical characteristics, such as, molecular weight, molecular weight distribution and branching, have a significant influence on polybutadiene processability. Thus, a balance should exist in these characteristics for good mechanical properties and processability. This work brings a brief review of the influence of structural characteristics on the processability of polybutadiene produced by different catalyst systems. Also presented are some techniques from the literature aimed at improving processability of this elastomer.
  • Technology transfer contract: a study of polymer technology acquisition in Brazil Seção Técnica

    Hemais, Carlos A.; Barros, Henrique M.; Rosa, Elizabeth O. R.

    Abstract in Portuguese:

    O presente trabalho examina como as empresas brasileiras produtoras de polímeros (plásticos, borrachas e fibras) têm acesso à tecnologia para a sustentação de seus negócios. Para tanto, foi feito um levantamento junto ao INPI, objetivando conhecer os tipos de contratos de transferência de tecnologia averbados naquele instituto em um período de 17 anos. Em seguida, foram realizadas entrevistas com tecnólogos de sete empresas do setor. As entrevistas realizadas e os dados obtidos revelam que, apesar da reconhecida importância de P&D e inovação tecnológica para a competitividade das empresas do setor, as mesmas parecem ainda ser dependentes tecnologicamente de fornecedores no exterior. Isso, entretanto, não significa que a indústria de polímeros no Brasil não realize atividades de P&D; elas ocorrem, porém se concentram no curto prazo, visando atender às necessidades imediatas do mercado.

    Abstract in English:

    This paper examines how the Brazilian polymer producers (plastics, rubbers and fibers) access the technologies they need for the maintenance of their business. A study was made in INPI (Brazilian Patent Office) to ascertain what type of contract of technology transfer was registered in that office, over a period of 17 years. In addition, employees that deal with technology were interviewed in seven Brazilian polymer producers. The interviews and the data show that, in spite of the importance of that R&D and technological innovation have for competitiveness in the polymer sector, these firms seem to be technologically dependent on foreign suppliers. This fact, however, does not mean that the Brazilian polymer industry lacks R&D activities; there is this kind of activity but it is concentrated in the short range and is designed to attend to the immediate needs of the market.
  • Polypropylene obtained through zeolite supported catalysts

    Bastos, Queli C.; Marques, Maria de Fátima V.

    Abstract in English:

    Propylene polymerizations were carried out with f2C(Flu)(Cp)ZrCl2 and SiMe2(Ind)2ZrCl2 catalysts supported on silica, zeolite sodic mordenite (NaM) and acid mordenite (HM). The polymerizations were performed at different temperatures and varying aluminium/zirconium molar ratios ([Al]/[Zr]). The effect of these reaction parameters on the catalyst activity was investigated using a proposed statistical experimental planning. In the case of f2C(Flu)(Cp)ZrCl2, SiO2 and NaM were used as support and the catalyst performance evaluated using toluene and pentane as polymerization solvent. The molecular weight, molecular weight distribution, melting point and crystallinity of the polymers were examined. The results indicate very high activities for the syndiospecific heterogeneous system. Also, the polymers obtained had superior Mw and stereoregularity.
  • Oligobetapinene as barrier improver to CO2 of HDPE in thin films of binary blends

    Mendes, Luis C.; Jatobá, Lívia F. C.; Garcia, Maria Elizabeth F.

    Abstract in English:

    Quenched thin films (about 100 microns thick) of high-density polyethylene (HDPE) / oligobetapinene (OBP) blends were prepared by melt mixing with the amount of OBP varying from 0 to 40%. The results of CO2 permeation, thermal behavior and morphology are reported. From -130 to -100 °C we observed two peaks in DSC measurements, the lower one being ascribed to g-transition of HDPE. The upper one attributed to Tg which was shift at high contents of OBP. The OPB molecules also displayed another transition at higher temperatures. The normalized degree of crystallinity of HDPE remained constant while the overall crystallinity of the blends was reduced in all blends. We have hypothesized that three distinct phases coexist, viz. a HDPE-amorphous phase with some amount of OBP molecules, OBP-amorphous phase with polyolefin and HDPE-crystalline phases. The permeation test revealed a decrease in permeability to CO2 independent of the amount of OBP in the blends. The reduction of gas permeation could be explained mainly by the rigidity of the OBP rich phase that has counterbalanced the decrease of overall crystallinity of the film blends.
  • Pre-physical treatment: an important procedure to improve spectral resolution in polymers microstructure studies using 13C solution NMR Seção Técnica

    Pedroza, Oscar J. O.; Tavares, Maria I. B.

    Abstract in Portuguese:

    Em um material polimérico as variações nas propriedades físicas podem ser avaliadas pelo conhecimento da sua microestrutura. Os estudos de microestrutura em materiais poliméricos são geralmente realizados por ressonância magnética nuclear (RMN) em solução empregando o núcleo de carbono-13. Neste tipo de estudo a resolução espectral é muito importante e esta depende do preparo da amostra. Foi observado que um pré-tratamento físico permite obter uma melhor resolução espectral e, por conseqüência, informações mais detalhadas sobre os encadeamentos nas cadeias poliméricas podem ser obtidos. Isto facilita a determinação das estereoseqüências.

    Abstract in English:

    Changes in physical properties of polymeric materials can be evaluated from their microstructures, which can be investigated using solution carbon-13 nuclear magnetic resonance (NMR). In this type of study spectral resolution is very important, which obviously depend on the sample and solvent. A pre physical treatment allows for an improvement in the spectral resolution. Consequently, more information on chain linking can be obtained, thus facilitating the determination of the stereosequences.
  • Synthesis and characterization of chloromethylated styrene-divinylbenzene copolymers Seção Técnica

    Teixeira, Viviane G.; Coutinho, Fernanda M. B.; Gomes, Ailton S.

    Abstract in Portuguese:

    A reação de clorometilação de copolímeros de estireno e divinilbenzeno (S-DVB) em presença de HCl, formaldeído e cloreto de zinco foi estudada em meios aquoso e orgânico. O copolímero S-DVB foi, primeiramente, sintetizado por polimerização em suspensão e caracterizado quanto às suas propriedades porosas. Em meio aquoso, o copolímero foi clorometilado borbulhando-se HCl na mistura de solução aquosa de formaldeído a 37% (formalina 37%) e solução aquosa de cloreto de zinco (catalisador). Em meio orgânico (1,2-dicloroetano), foram usados HCl (borbulhado na solução reacional), paraformaldeído e cloreto de zinco sólido. A presença de grupos clorometila foi identificada por espectroscopia na região do infravermelho e o teor desses grupos foi determinado por titulação potenciométrica dos íons cloreto, liberados após a reação de quaternização com piridina. A reação em meio aquoso originou copolímeros com baixos graus de clorometilação, mesmo sob condições drásticas (uso do catalisador sólido e ácido clorídrico concentrado como meio reacional). Em meio orgânico, devido à maior estabilidade do eletrófilo, foram originados copolímeros com teores mais altos de grupos clorometila. Foi estudada a influência dos parâmetros reacionais sobre o grau de clorometilação dos copolímeros em meio orgânico. A temperatura e a razão copolímero/catalisador foram parâmetros determinantes do grau de clorometilação obtido.

    Abstract in English:

    Cloromethylation of styrene-divinylbenzene copolymer (S-DVB) in presence of hydrogen chloride, formaldehyde and zinc chloride was studied in aqueous and organic media. S-DVB was first synthesized by suspension polymerization and its porosity was characterized. In aqueous medium, S-DVB was chloromethylated by using a mixture of hydrogen chloride, aqueous formaldehyde solution (formalin 37%) and aqueous zinc chloride solution as catalyst. In organic medium (1,2-dichloroethane), a mixture of hydrogen chloride, paraformaldehyde and solid zinc chloride was employed. The presence of chloromethyl groups in the copolymer was investigated by infrared spectroscopy analysis and titration of chloride ions, after a quaternization reaction between the chloromethylated copolymer and pyridine. The reaction in aqueous medium seems to be very difficult to occur even in the presence of solid zinc chloride (catalyst) and concentrated hydrochloric acid as reaction medium. Organic medium offers a better condition for aromatic eletrophilic substitution, where the reaction occurred in a more satisfactory way. The influence of reaction parameters was studied. Temperature and copolymer/catalyst ratio were the main responsible factors for the attained chloromethylation degree.
  • Thermal and mechanical caracterization of polyuretane composites with Curaua fibers Seção Técnica

    Mothé, Cheila G.; Araujo, Carla R. de

    Abstract in Portuguese:

    O presente trabalho tem por objetivo estudar o comportamento térmico e o mecanismo de decomposição térmica de compósitos de poliuretano nas proporções de: 5, 10 e 20%(p/p) de fibra de curauá. As amostras foram caracterizadas por técnicas de análise térmica (TG, DTG, DTA e DSC) e propriedades mecânicas (resistência à tração, deformação na ruptura e módulo de Young). Os compósitos de poliuretano se decompõem em dois estágios e mostram três temperaturas de transição vítrea, uma vez que o material apresenta segmentos rígidos e flexíveis. A incorporação de fibra nos compósitos de PU com curauá provocou um aumento no módulo de Young e uma diminuição na deformação na ruptura.

    Abstract in English:

    This work is aimed at investigating the thermal properties, the mechanism of thermal degradation and the reaction mechanisms of polyurethane composites with different proportions of curaua fiber (5, 10 and 15%w/w). The samples were characterized by thermal analysis techniques such as: TG, DTG, DTA and DSC and mechanical properties (tensile strength, elongation at break and Young´s modulus). Polyurethane composites were degraded in two stages and showed three temperatures of glass transition, since the material exhibits flexible and rigid segments. The addition of curaua fiber into PU composites yields an increase in the Young´s modulus and a decrease in the elongation at break.
  • BR/SBR blends: mechanical properties as a function of the preparation mode Seção Técnica

    Alcantara, Adriana F. de; Nunes, Regina Célia R.; Visconte, Leila L. Y.

    Abstract in Portuguese:

    Misturas com borracha são freqüentemente usadas para se conseguir o balanço das propriedades desejadas e também, em alguns casos, a redução de custos. As misturas elastoméricas são normalmente sistemas multifásicos e a distribuição dos aditivos entre as fases não é necessariamente uniforme. Neste trabalho, o polibutadieno (BR) foi misturado ao elastômero de butadieno-estireno (SBR) na proporção 1:1 em peso. As composições foram preparadas utilizando um misturador de rolos, segundo a norma ASTM D3182, sendo que a incorporação dos aditivos foi realizada de quatro formas diferentes. Após a avaliação das propriedades reométricas e a vulcanização, foram estudadas as propriedades mecânicas para cada composição, avaliadas de acordo com as normas ASTM específicas para cada ensaio. Os resultados mostram que os diferentes modos de preparo de uma mesma formulação podem provocar mudança significativa nas propriedades mecânicas de misturas envolvendo essas duas borrachas. No caso das misturas BR/SBR estudadas, as propriedades apresentaram valores intermediários aos das borrachas isoladas.

    Abstract in English:

    Rubber blends are frequently prepared to give a balance of the desired properties and, in some cases, reduction of cost as well. Elastomeric mixtures are usually multiphase systems and the dispersion of the additives may not be uniform throughout the phases. In this work, polybutadiene rubber (BR) was mixed with polybutadiene-styrene rubber (SBR) in a 50:50 w/w ratio. The compositions were prepared in a two-roll mill, according to ASTM D3182, and the incorporation of the ingredients was carried out according to four different modes. After the determination of the rheometric properties and the vulcanization of the compounds, mechanical properties were evaluated according to specific ASTM procedures. The results show that the mechanical properties may be altered by changing the procedure to prepare a given formulation. In the case of BR/SBR mixtures, the properties were found to be intermediate to the values presented by the compositions with the separate rubbers.
  • Evaluation of polymeric phosphoric ester-based additives as modifiers of paraffin crystallization Seção Técnica

    Gentili, Denise O.; Khalil, Carlos N.; Lucas, Elizabete F.

    Abstract in Portuguese:

    O desafio da produção de óleos parafínicos e óleos pesados tem sido destaque no cenário de inovações tecnológicas na indústria do petróleo. Este trabalho apresenta a obtenção de um novo aditivo químico de base polimérica, e sua avaliação como modificador da cristalização de parafinas de petróleo. O polímero foi obtido pela reação de éster fosfórico de cadeia longa e aluminato de sódio, de modo a gerar uma molécula de peso molecular relativamente alto e de características anfifílicas. Os estudos foram realizados utilizando um sistema-modelo de parafina de petróleo (P140) dissolvida em solvente parafínico. Ensaios reológicos, calorimétricos, cromatográficos e de microscopia óptica e eletrônica de varredura evidenciaram a ação do aditivo como modificador da cristalização de parafinas, sendo que a eficiência se mostrou dependente do peso molecular do polímero.

    Abstract in English:

    The challenge of producing paraffinic and heavy oils plays an important role in the scenario of technological innovations in the petroleum industry. This work presents the synthesis of a new polymer-based chemical additive, and its evaluation as inhibitor of petroleum paraffin deposition. This polymer was obtained by reacting a long chain phosphoric ester with sodium aluminate, generating a molecule with relatively high molecular weight and amphiphilic character. The studies were carried out using a model-system of petroleum paraffin (P-140) dissolved in paraffin solvent. Rheological, calorimetric, chromatographic and optical and electron microscopy tests demonstrated that the additive acts as modifier of petroleum paraffin. The efficiency depended on the polymer molecular weight.
  • Rheological evaluation of elastomers and their compounds Seção Técnica

    Guerra, Bianca B.; Furtado, Cristina R. G.; Coutinho, Fernanda M. B.

    Abstract in Portuguese:

    Os materiais elastoméricos apresentam tanto características de materiais sólidos como de líquidos, sendo assim considerados materiais viscoelásticos. Nas operações convencionais de processamento, esses materiais ficam sujeitos a vários tipos de deformações, devido à complexidade dos equipamentos. Esses materiais respondem à ação das deformações com um comportamento reológico viscoelástico, ou seja, uma combinação de respostas elásticas e viscosas. As propriedades viscoelásticas têm grande influência sobre o desempenho dos artefatos de borracha. Essas propriedades podem ser determinadas, permitindo assim, em alguns casos, o estabelecimento de uma relação com o comportamento dos materiais elastoméricos durante o seu processamento. Esta pequena revisão aborda com maior ênfase a utilização do Analisador de Processamento de Borracha - RPA (Rubber Process Analyzer) na determinação do comportamento reológico dos elastômeros. O RPA apresenta uma grande flexibilidade na realização de testes reológicos, pois permite a combinação de diferentes freqüências, deformações e temperaturas.

    Abstract in English:

    Elastomers are viscoelastic materials; they combine solid and liquid characteristics. During processing operations, these materials are deformed in different ways and show a viscoelastic behavior. The viscoelastic properties have a powerful influence on the rubber products performance. These properties should be measured in order to predict, in some cases, the elastomers behavior during processing. This brief review gives more emphasis to the elastomer rheological characterization using the Rubber Process Analyzer (RPA).
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