Baumhardt Neto, Ricardo

Mauler, Raquel Santos

Shultz, M.E.R.

Torres, M.A.P.R.

Portuguese

Lume 5.8

4º CONGRESSO BRASILEIRO DE POLÍMEROS Promoção: Salvador, 28 de setembro a 2 de outubro de 1997 4º CONGRESSO BRASILEIRQ DEPOLIMERO Associação Brasileira de Polímeros ESTUDO SOBRE A MODIFICAÇÃO QUÍMICA DO POLIETILENO LINEAR DEBAIXA DENSIDADE COM ANIDRIDO MALEICOM. A. P. R. Torres, M. E. R. Shultz, R. Baumhardt-Neto, R. S. MaulerUniversidade Federal do Rio Grande do Sul - Av. Bento Gonçalves, 9.500 CEP: 91.501-970 - Porto Alegre - RS - BrasilAbstract:  The  aim  of  this  work  is  to  determine  the  processing  conditions  for  thefunctionalization for linear low density polyethylene (LLDPE) with reasonable degree offunctionalization. The chemical modification was performed in a mixing chamber HaakeRheomix 600 at  180oC using maleic  anhydride (MAH) and dicumyl  peroxide (DCP)under nitrogen.  The parameters evaluated were reaction time,  peroxide and anhydrideconcentrations and rotation speed.IntroduçãoAs  poliolefinas,  especialmente  o  LLDPE,  representam  uma  grande  fatia  nomercado de plásticos devido à sua versatilidade e baixo custo. Entretanto, sua aplicação érestrita devido à apolaridade de sua cadeia. Logo, a funcionalização de poliolefinas temsido objetivo de muitos estudos nos últimos anos devido à importância de sua utilização,por exemplo, como agentes compatibilizantes de misturas poliméricas e adesivos.[1,2].A modificação química de poliolefinas através de reações via radical livre temsido o método mais utilizado para inserir  grupos funcionais na cadeia polimérica semmodificar a natureza desta. Este processo é complexo pois depende de diversas variáveis,tais como: quantidades e tipos de iniciador e monômero, temperatura e tempo de reação;sendo difícil a determinação das mudanças estruturais do polímero e da estrutura real dogrupo funcional inserido na cadeia [2,3].Resultados e discussãoAs modificações do LLDPE (sem aditivos, MFI=0,62g/10 min) foram feitas nacâmara de mistura Haake Rheomix 600 usando peróxido de cumila (DCP) como iniciadore anidrido maleico (MAH) como monômero. O polímero foi processado como recebido ea  massa  total  utilizada foi  de  43  g.  Devido à  complexidade do  processo,  foi  feita  aotimização de algumas variáveis,  tendo sido realizadas reações a 180oC, variando-se avelocidade de rotação (40 a 60 rpm), quantidade de anidrido (5 e 10%), quantidade deperóxido (0,2 a 1,0%), bem como o tempo de reação (5-30 minutos). Porém a adição doanidrido e peróxido foi feita após 2 minutos de mistura em todos os experimentos. Oresíduo de peróxido e anidrido foram extraídos refluxando 2 g do polímero em acetonadurante 2h e depois seco em estufa à vácuo até peso constante. O copolímero foi prensado170oC e analisado por FTIR.Nas  funcionalizações  foi  feito  o  monitoramento  do  torque,  que  serve  comoindicativo  de  degradação  e  reticulação  da  cadeia  do  LLDPE  durante  o  processo. AFigura 1 mostra o efeito do tempo de reação em função do torque, e pode ser verificadoque a  adição da mistura MAH e DCP provoca diminuição no valor  do torque final,independente  do  tempo  de  reação  utilizado,  quando  comparado  ao  LLDPE  puroprocessado nas mesmas condições de preparo das reações. Entretanto, pode ser verificadoque, inicialmente, a adição de MAH e DCP ocasiona decréscimo no torque, sendo queapós aproximadamente 6 minutos ocorre a estabilização do mesmo. Foi verificado quehouve maior diminuição do torque para as reações com 5 minutos, sugerindo que estetempo pode ser insuficiente para promover a homogeneização da massa reacional.  Nocaso das reações com 10, 15, 20 e 30 min., não houve alteração significativa deste valor,quando comparadas entre si. É importante ressaltar que, em alguns casos, foi verificada areticulação do polímero.A Tabela 1 apresenta os cálculos semi-quantitativos da incorporação de anidridoao polietileno por FTIR, através da relação entre as bandas de absorção que ocorre a 1780cm-1 (relativa à vibração de deformação axial assimétrica de C=O de anidridos cíclicos) ea 1465 cm-1 (relativa à vibração de deformação angular simétrica das ligações C-H dogrupo metilênico no plano), bem como a 720 cm-1 (relativa à vibração de deformaçãoangular  assimétrica das ligações C-H do grupo metilênico no plano).  Estes resultadossugerem que para tempos superiores a 20 min. não houve aumento da incorporação.Figura  1-  Variação  do  torque  com  o  tempo  para  diferentes  reações  defuncionalização  do  LLDPE a  180oC,50  rpm  e  MAH/DCP=10/1  (%  empeso)Tabela 1- Relações entre as intensidades das reações de funcionalização do LLDPEa 180oC, 50 rpm e MAH/DCP=10/1 (% em peso)Tempo de reação (min) A1780/A1465 A1780/A7205 0,014 0,03910 0,026 0,07115 0,035 0,08620 0,046 0,11230 0,047 0,123AgradecimentosOs autores agradecem ao CNPq/RHAE, PADCT/NM, CNPq e FAPERGS peloapoio financeiro e à OPP/Petroquímica pelo fornecimento do polímero.Bibliografia1. S. N. Sathe, G. S. Srinivasa Rao & S. Devi, J. Appl. Polym. Sci., 53, 239 (1994).2. M. Aglietto, R. Bertani, G. Ruggeri & A. L. Segre, Macromolecules, 23, 1928 (1990).3. M. G. Lachtermacher & A. Rudin, J. Appl. Polym. Sci., 59, 1213 (1996).

Estudo sobre a modificacao quimica do polietileno linear de baixa densidade com anidrido maleico

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