Influência dos parâmetros tempo e concentração dos iniciadores na massa molar de um polifenilfosfonato

Abstract

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2018.O polímero é um material muito utilizado em diversos setores, devido a sua variada possibilidade de aplicação. Uma das características inerentes aos materiais poliméricos é a alta flamabilidade. O polímero composto por cadeias de carbono pode entrar em combustão rapidamente, propagando-se e liberando calor. Para que viabilize a utilização em determinadas aplicações que exijam segurança quanto à possibilidade de combustão, se faz necessário que apresente propriedades retardantes de chama. O retardante de chama faz com que aumente o tempo que um material polimérico leva para iniciar o seu processo de combustão ou torna a propagação da chama mais lenta. Entre os retardantes de chama promissores estão os compostos organofosforados. Esses materiais podem ser incorporados diretamente na cadeia do polímero. Esses polímeros contendo fósforo são o objeto de pesquisa desse trabalho, onde sintetizou-se um polifenilfosfonato contendo 4,4 -dihidroxibezofenonaa partir de uma policondensação interfacial e se analisou a influência dos iniciadores e o tempo de reação sob a massa molar final do polímero. Para tal, utilizou-se planejamento experimental, na qual analisou-se as influências das concentrações dos iniciadores na massa molar. Para caracterização do polímero fosforado, foram utilizadas as análises de MALDI-TOF,FTIR e FTIR acoplado ao TGA. Os resultados mostram que para uma maior concentração de NaOH eleva-se o valor de massa molar do polifenilfosfonato. Também observou-se que o tempo de síntese de 4 horas é suficiente para que se alcance um tamanho de moléculas máximo. Ao final, obteve-se massas molares da ordem de 6 a 7 mil g/mol. Para analisar a eficiência do material enquanto retardante de chama aplicou-se em poliestireno. O resultado comprova o aumento do efeito retardante de chama com o aumento da concentração mássica de polifenilfosfonato.Abstract : The polymer is a material widely used in many sectors, due to its varied possibility of application. One of the inherent characteristics of the polymeric material is high flammability. The polymer composed of carbon chains can enter into combustion quickly, spreading releasing heat. In order to enable the use in certain applications that demand security as the possibility of combustion, is necessarily present flame retardant properties. The flame retardant increases the time a polymer material takes to ignite or slows the flame propagation. Between those promising flame retardants, there are the organophosphorus compounds. These materials may be incorporated directly into the polymer chain. These polymers containing phosphorus are the objective of research of this work, where it was synthesized a polyphenylphosphonate containing 4,4'-dihydroxybenzophenone stem from an interfacial polycondensation and was analyzed the influence of initiators and the reaction time under a molar mass of the polymer. For that, experimental planning was used, which analyzes the influences of the concentrations of the initiators in the molar mass. For characterization of the phosphorous polymer, was uses the analyzes of MALDI-TOF, FTIR coupled to the TGA. The results show that for a higher NaOH concentration rises the molar mass value of the polyphenylphosphonate. It has also been observed that the synthesis time of four hours is sufficient to reach a maximum molecule size. In the end, molar masses of the order of 7 thousand g/mol were obtained. To analyze the efficiency of the material as a flame retardant it was applied in a polystyrene. The result proves the increase of flame retardant effect with the increase of polyphenylphosphonate mass concentration