ÁREA: Materiais
TÍTULO: POLI(BUTADIENO-CO-UNDECENO): ESTUDO VISCOSIMÉTRICO EM TOLUENO E TETRAHIDROFURANO
AUTORES: BOAVENTURA,A.A. (DPQ/QUI/UERJ) ; COUTINHO,F.M.B (DPQ/QUI/UERJ) ; MELLO, I.L. (DPQ/QUI/UERJ) ; DELPECH, M.C. (DPQ/QUI/UERJ) ; GARCIA, C.P. (SUNCHEMICAL)
RESUMO: Foram analisadas, por viscosimetria capilar, soluções de poli(butadieno-co-undeceno) com diferentes teores de undeceno (1 e 2% p/p). Tais copolímeros foram obtidos por meio da utilização de catalisadores Ziegler-Natta à base de neodímio. Através de cálculos matemáticos foi possível determinar a viscosidade intrínseca por extrapolação gráfica (Huggins, Kraemer e Schulz-Blascke) e pelo método da determinação por um único ponto (Solomon-Ciuta , Deb-Chanterjee e, novamente Schulz-Blaschke). Os dois métodos foram comparados a fim de se determinar o melhor para os sistemas estudados. Além disso, também determinou-se as constantes viscosimétricas de Huggins, Kraemer e Schulz-Blascke e a qualidade do solvente.
PALAVRAS CHAVES: viscosimetria capilar, poli(butadieno-co-undeceno), exrapolação gráfica e determinação por um único ponto
INTRODUÇÃO: A viscosimetria analisa a interação entre o polímero e o solvente, a uma determinada temperatura, devido a uma possível variação de parâmetros, como o peso molecular, a tensão e a velocidade de cisalhamento, a temperatura, a natureza do solvente e o volume hidrodinâmico da molécula polimérica. Em soluções poliméricas, o efeito da tensão e da velocidade de cisalhamento é bem menor em soluções diluídas e, assim o sistema se comporta como um fluido newtoniano (ABDEL-AZIM, 1998). Essas condições de baixa tensão e baixa velocidade de cisalhamento são necessárias para a determinação da viscosidade limite do fluido, denominada viscosidade intrínseca. Para este trabalho foi realizada a copolimerização de 1,3-butadieno com 1-undeceno, por meio da utilização de catalisadores à base de neodímio, utilizando-se diferentes teores de undeceno (1e 2% p/p). Os copolímeros foram caracterizados por viscosimetria capilar e através de equações matemáticas foi possível determinar os valores de viscosidade intrínseca, por extrapolação gráfica (Huggins, Kraemer e Schulz-Blascke) (HUGGINS, 1942; KRAEMER, 1938; SCHULZ, 1941) e pelo método de determinação por um único ponto (Solomon-Ciuta, Deb-Chanterjee e, novamente Schulz-Blaschke)(DELPECH, 2002; DELPECH, 2005). Os valores de viscosidade intrínseca obtidos pelos dois métodos (extrapolação gráfica e por um único ponto) foram comparados a fim de se verificar a validade da determinação desse último. Foram calculadas as constantes viscosimétricas de Huggins, Kraemer e Sculz-Blaschke e analisada, também, a qualidade do solvente.
MATERIAL E MÉTODOS: A determinação dos parâmetros viscosimétricos foi realizada a 30 + 1ºC, utilizando-se um viscosímetro capilar Ubbelohde 0,63. Foram preparadas soluções a 0,5% (m/v) em tolueno e em tetrahidrofurano (THF). Pelo método de extrapolação gráfica à diluição infinita, a determinação experimental foi realizada pela cronometragem do tempo de escoamento de cinco diluições da solução mãe-polimérica.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A constante de Huggins, kh, fornece informações sobre as interações entre polímero e solvente. Quanto menor for o seu valor, melhor deverá ser o solvente, ou seja, mais solvatada deverá estar a macromolécula. Resultados experimentais indicam que valores menores que 0,5 são obtidos para soluções poliméricas diluídas em um bom solvente. Já a constante de Kraemer (kk) depende da razão entre o volume hidrodinâmico ocupado por duas moléculas de soluto que interagem entre si e o volume hidrodinâmico ocupado por uma molécula isolada. Quando o coeficiente de Kraemer é negativo significa que há uma boa solvatação da cadeia polimérica, ou seja, há maior interação polímero-solvente. As Tabelas 1 e 2 mostram os valores de kh e kk calculados para os copolímeros analisados neste trabalho. Todas as amostras, tanto em tolueno
como em THF, apresentaram kh < 0,5 assim ambos os solventes podem ser considerados como bons solventes para o poli(butadieno-co-undeceno). Esta conclusão pode ser confirmada pelos valores negativos de kk. As Tabelas 3 e 4 mostram os valores de viscosidade intrínseca calculados utilizando-se diferentes equações matemáticas.
CONCLUSÕES: A equação de Schulz-Blascke mostrou ser a melhor para o cálculo determinado por um único ponto, tanto para o tolueno como para o THF. As constantes viscosimétricas demonstraram que ambos os solventes podem ser considerados como bons solventes para o sistema estudado.
AGRADECIMENTOS: As autoras agradecem à UERJ, à FAPERJ e à LANXESS pelo apoio financeiro.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: Abdel-Azim, A. A.; Atta, A. M.; Farahat, M. S.; Boutros, W. Y. - Polymer, 39, p.6827 (1998)
Delpech, M. C.; Coutinho, F. M. B.; Habibe, M. E. S. - Polym. Test, 21, p.155 (2002)
Delpech, M. C.; Oliveira, C. M. F. - Polymer Testing, 24, p. 381 (2005)
Huggins, M. L. J. - Am. Chem. Soc. 64, p.2716 (1942)
Kraemer, E. O. - Ind. Eng. Chem., 30, p.1200 (1938)
Schulz, G. V; Blaschke, F. J. - Prakt. Chem., 158, p.130 (1941)
