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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10198/1927

Título: Síntese controlada por nitróxidos de copolímeros estireno/divinilbenzeno
Autor: Gonçalves, Miguel Ângelo Diz
Orientador: Dias, Rolando
Palavras-chave: Copolimerização
Reticulação
Mediação por Nitróxidos
Cinética
Copolymerization
Crosslinking
Issue Date: 2008
Editora: Instituto Politécnico de Bragança, Escola Superior de Tecnologia e de Gestão
Citação: Gonçalves, Miguel Ângelo Diz (2008) - Síntese Controlada por Nitróxidos de Copolímeros Estireno-Divinilbenzeno. Bragança: ESTiG. Dissertação de Mestrado em Engenharia Química
Resumo: Com base na descoberta das técnicas de polimerização radicalares controladas, feita no início dos anos noventa, têm sido ultimamente investigadas diversas possibilidades de produzir polímeros com arquitecturas moleculares complexas e pré-definidas. No presente trabalho, estes princípios foram aplicados na investigação experimental da copolimerização de Estireno (S) com Divinilbenzeno (DVB) mediada por nitróxidos (NMRP), em solução de Xileno e à temperatura de 130 °C. As propriedades dos produtos sintetizados foram medidas por cromatografia de exclusão de tamanhos (SEC) com detecção do índice de refracção (RI) e dispersão multi-ângulo da luz (MALLS). Foram também realizados estudos teóricos relativos à copolimerização radicalar S/DVB controlada por TEMPO (2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl-1-oxy), nomeadamente no que diz respeito aos esquemas e parâmetros cinéticos envolvidos. Obtiveram-se resultados laboratoriais relativos à copolimerização convencional S/DVB a 60 °C iniciada por AIBN que mostraram a necessidade de aumentar a temperatura para a gama de 120 a 140 °C nas copolimerizações controladas por TEMPO. O programa experimental realizado no âmbito NMRP incluiu a variação da fracção molar de DVB entre 0 e 4.23% e a razão molar inicial TEMPO/AIBN entre 0 e 2. Concluiu-se que é possível controlar a polidispersão dos polímeros lineares através da implementação de técnicas de polimerização controladas e que esta técnica é também de grande utilidade na manipulação da arquitectura molecular de polímeros não lineares. Os estudos realizados constituem uma contribuição para estabelecer linhas gerais de síntese de polímeros não lineares com arquitectura molecular controlada, que em geral apresentam aplicações importantes nas áreas da Biomedicina, Ambiente ou Indústria Farmacêutica. Since the discovery of controlled radical polymerization (CRP) in the early nineties, an ever increasing activity has been focused on the production of polymers with narrow molecular weight distributions and welldefined architectures. This work describes an experimental research on the nitroxide-mediated radical polymerization (NMRP) of Styrene (S) and Divinylbenzene (DVB) in Xylene (X) solution at 130 °C, using the stable radical TEMPO (2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl-1-oxy) as mediator and AIBN (azobisisobutyronitrile) as initiator. Measurements of absolute molecular weights and z-average radius of gyration of the produced copolymers have been performed using a SEC system with coupled refractive index (RI) and multi-angle laser light scattering (MALLS) detectors. Theoretical studies comprising the kinetic schemes correspondent to the homopolymerization of Styrene and copolymerization of S/DVB are also here presented. In a first stage were obtained experimental results concerning the conventional copolymerization of Styrene with Divinylbenzene at 60 °C initiated by AIBN (azobisisobutyronitrile). These studies showed the need of increasing the temperature for the range of 120-140 °C in the NMRP experiments. The experimental program performed with NMRP polymerization system includes the variation of the mole fraction of DVB from 0 up to 4.23% and the molar ratio TEMPO/AIBN was changed between 0 and 2. It was conclude that is possible to produce linear polymers with narrow molecular weight distributions and to control the molecular architecture of non-linear polymers by using the NMRP technique. These results can be important in the production of polymers with applications in different areas like biomedicine, environment protection and pharmaceutical industry.
URI: http://hdl.handle.net/10198/1927
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