Predição de solubiblidade de polimeros em solventes
Alexandre de Miranda Brusantin
DISSERTAÇÃO
Português
(Broc.)
T/UNICAMP B838p
Campinas, SP : [s.n.], 2000.
97p. : il.
Orientador: Saul Gonçalves d'Avila
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Quimica
Resumo: O método dos parâmetros de solubilidade de Hansen é atualmente o método mais empregado para a seleção de solventes na formulação de tintas. Apesar de sua praticidade, o método possui a desvantagem de requerer uma quantidade grande de testes de solubilidade experimentais para cada polímero,...
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Resumo: O método dos parâmetros de solubilidade de Hansen é atualmente o método mais empregado para a seleção de solventes na formulação de tintas. Apesar de sua praticidade, o método possui a desvantagem de requerer uma quantidade grande de testes de solubilidade experimentais para cada polímero, envolvendo mais de 80 solventes puros. Neste trabalho é proposta e testada uma metodologia para reduzir o número de solventes requeridos pelo teste de Hansen, sem perda na qualidade dos resultados, visando diminuir o esforço experimental, com expressivas economias de tempo e de material. Como resultado do trabalho identificou-se uma lista de 30 solventes que consegue representar o volume de solubilidade abrangido pela lista total de solventes de Hansen. A validação da lista proposta foi realizada comparando-se o número de anomalias obtidos com diferentes listas de solventes encontradas na literatura, inclusive a lista de 87 solventes dada por Hansen. Como alternativa, porém não substituição do: método de Hansen, é proposta e testada uma nova metodologia de seleção de solventes, baseada no teste de estabilidade termodinâmica de separação de fases de sistemas polímero-solvente, empregando os métodos de predição de coeficiente de atividade por contribuição de grupos para misturas polímero-solvente, UNJFAC-FV (Oishi e Prausnitz, 1978) e UNJFAC modificado por Zhong et a!. (1996). Para validar o método de predição de separação de fases foram comparados os resultados da aplicação do teste de estabilidade em sistemas binários homopolímerosolvente e copolímero-solvente com dados de solubilidade experimental obtidos na literatura e com resultados experimentais deste trabalho. Os resultados da comparação mostram que a metodologia do teste de estabilidade prediz a separação de fases corretamente em cerca de 70,0% dos sistemas com homopolímeros e 80,0% dos sistemas com copolímeros, o que poderá ser interessante em aplicações industriais. Apesar dos bons resultados, a necessidade de informações estruturais e fisico-químicas precisas para empregar os métodos de contribuição de grupos limitam a aplicação da metodologia desenvolvida
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Abstract: The Hansen solubility parameters method is currently the most ffequently used method for solvent selection in the formulation of coatings. In spite of its practicability, the method has the disadvantage of requiring a large number of experimental solubility tests for each polymer, which...
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Abstract: The Hansen solubility parameters method is currently the most ffequently used method for solvent selection in the formulation of coatings. In spite of its practicability, the method has the disadvantage of requiring a large number of experimental solubility tests for each polymer, which involves more than 80 pure solvents. In this work, a methodology for reducing the number of solvents required by the Hansen test is proposed and evaluated. The aim is to reduce the experimental work for a considerable savings oftime and material without sacrificing the quality ofthe results. As a result, a list of 30 solvents was obtained, covering the entire range of solubility of Hansen's complete list of solvents. The proposed list was validated by comparing the number of anomalies obtained with different list of solvents available in the literature, induding Hansen's list of 87 solvents. As altemative methodology for selection of solvents, which is not intended to replace the Hansen method, is proposed and evaluated. It is based on the thermodynamic stability test of phase separation for polymer-solvent systems, using the activity coefficient prediction methods by group contribution for polymer-solvent mixtures, UNIF AC-FV (Oishi and Prausnitz, 1978) and UNIFAC-modified by Zhong et aI. (1996). To validate the proposed method of predicting phase separation, the results of the stability test in binary homopolymer and copolymer systems were compared with the experimental solubility data ffom the literature and with the experimental results of this work. The results of the comparison show that the stability test methodology predicts phase separation for homopolymer systems with an accuracy of 70.0 % and for copolymer systems with an accuracy of 80.0 %, which may be of interest for industrial application. In spite of the good results, the need for accurate structural and physicochemical information to use the group contribution methods restricts application of the methodology developed.
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