Quantificação da influencia da composição de terpolimeros de polietilenotereftalato nas propriedades termicas, na morfologia e no comportamento de deformação, durante o sopro
Luis Alberto de Godoy Oriani
TESE
Português
(Broch.)
T/UNICAMP Or4q
Campinas, SP : [s.n.], 2001.
264p. : il.
Orientador: Edison Bittencourt
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Resumo: As propriedades de terpolimeros de polietileno tereftalato (PET) são o objeto do presente estudo. A quantificação das propriedades relacionadas com o peso molecular e o teor dos comonõmeros, até então praticamente inexistente, foi realizada de forma inédita em literatura. O objetivo desse...
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Resumo: As propriedades de terpolimeros de polietileno tereftalato (PET) são o objeto do presente estudo. A quantificação das propriedades relacionadas com o peso molecular e o teor dos comonõmeros, até então praticamente inexistente, foi realizada de forma inédita em literatura. O objetivo desse estudo é: a partir de 14 diferentes terpoHmeros de PET, quantificar as propriedades térmicas, de estiramento e a estrutura mOITológica formada durante a produção de garrafas (através do processo de estiramentosopro). Para caracterização térmica foi utilizada a técnica de calorimetria exploratória de varredura, tanto em análises isotérmicas como em não isotérmicas. O processamento dos polímeros foi feito através de: sopro em laboratório (sopro sem molde) e sopro em máquina industrial. Para caracterizar as garrafas e protogarrafas produzidas, utilizamos os seguintes aparelhos: coluna de gradiente de densidade (densidade aparente), picnõmetro de hélio e porosímetro de mercúrio (densidade absoluta), espectrõmetro de radiação infravermelha (cristalinidade e orientação), micrõmetro (espessura) e um medidor da taxa de permeação de oxigênio (através da parede de toda a embalagem). De forma geral, podemos dizer que a relação entre o peso molecular (Mn) e o teor de di-etileno glicol, rege grande parte das propriedades: térmicas (foi determinada a energia de ativação para cristalização durante resfriamento), de estiramento e a formação de estruturas porosas na parede da garrafa. Com respeito às propriedades de estiramento, o teor de DEG tem influência oposta ao peso molecular (Mn), mas com a mesma intensidade. Propomos um modelo morfológico para representar a parede de uma garrafa PET. Este modelo faz uma analogia entre a parede da garrafa e uma membrana assimétrica. Em ambos os casos, existe uma variação estrutural ao longo da espessura. Na garrafa, de um lado da parede, temos uma estrutura compacta e homogênea do outro lado uma estrutura porosa e com defeitos estruturais. O tamanho das estruturas formadas no interior da parede é função da temperatura de processamento e aparentemente independe da formulação do polímero. Pelos testes efetuados, a formação de poros e vazios estruturais na parede de uma garrafa, não é função somente das condições de processamento ou de quantos graus estamos acima da temperatura de transição vítrea. Aparentemente a composição do polímero, tem influência na tendência a formar poros. Observou-se ainda, uma forte interação entre peso molecular (Mn) e teor de DEG. Foram desenvolvidos dois tipos de análise especiais: uma que permite a visualização da permeabilidade ao oxigênio em regiões determinadas de uma garrafa sem que seja necessário destruí-Ias. Na outra, foi desenvolvida uma composição de corantes que permite revelar diferenças estruturais. Ambas as técnicas podem ser de grande valia em pesquisa e controle de produção de garrafas. Este estudo, por abranger diversos aspectos relacionados às propriedades de terpolímeros de PET , é de significativa importância em toda a cadeia de processamento desde a injeção de preformas, ao sopro de garrafas e as propriedades do produto final
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Abstract: PET terpolymers properties were never determined in a complete way. quantification of the relationship between the molecular weight and the comonomers content is practically inexistent. The objective of that study is, starting from 14 different PET terpolymer types, to quantify the thermal...
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Abstract: PET terpolymers properties were never determined in a complete way. quantification of the relationship between the molecular weight and the comonomers content is practically inexistent. The objective of that study is, starting from 14 different PET terpolymer types, to quantify the thermal properties of stretching and the morphologic structure formed during the blowing of bottles through the stretching-blow process. For the thermal characterization of the polymers, differential scanning calorimetry (DSC) was used, in isothermic analyses of dynamics the processing of polymers was made through blow in laboratory (blow without mold) and blow in industrial machine. For the characterization of the produced bottles, a density gradient column (apparent density), helium picnometry and mercury porosimetry (absolute density), infrared spectroscopy (cristalinity and orientation), thickness and oxygen permeation ratio through the overall packaging. In a general way, one can say that the molecular weight (Mn) I di-ethylene glycol ratio, governs great part of the thermal properties of stretching and of porosity, in the studied samples. The activation energy for crystallization during cooling was determined, DEG is an exact opposite to the molecular weight (Mn), for the properties of stretching of PET. A morphological model to represent the wall of a bottle PET was proposed. This model makes an analogy between the wall of the bottle and an asymmetrical membrane, In both cases, exists a structural variation along the thickness, In the bottle, on one side of the wall there is a compact and homogeneous structure on the other side a porous structure and with structural defects. The size of the structures formed inside the wall is function of the processing temperature and is apparently independent on the polymer formulation. The formation of pores and structural voids in the wall of a bottle due to the tests carried out, were not function only of the processing conditions or of how much above the glass transition temperature the material was. Apparently, the composition of the polymer itself has influence in its tendency to form pores. In this sense, there is a strong interaction between molecular weight (Mn) and tenor of DEG. Two special analysis types were developed. One of them allows the visualization of the permeability to the oxygen in certain areas of a bottle with no need to destroy the bottle. In the second technique it was developed a composition of colors that allows to reveal structural differences. 80th techniques can be valuable in research and control of production of bottles. For this study includes several aspects related to the properties of PET terpolimers, it is of significant importance in the whole processing chain, from the preforms injection, to the blow of bottles and the properties of the final product
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Bittencourt, Edison, 1941-
Orientador
Mei, Lúcia Helena Innocentini, 1953-
Avaliador
Bretas, Rosario Elida Suman
Avaliador
Ravagnani, Sergio Persio, 1956-
Avaliador
Pessan, Luiz Antonio
Avaliador
Quantificação da influencia da composição de terpolimeros de polietilenotereftalato nas propriedades termicas, na morfologia e no comportamento de deformação, durante o sopro
Luis Alberto de Godoy Oriani
Quantificação da influencia da composição de terpolimeros de polietilenotereftalato nas propriedades termicas, na morfologia e no comportamento de deformação, durante o sopro
Luis Alberto de Godoy Oriani
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