Utilização da fotocalorimetria diferencial (DPC) para a avaliação da estabilidade a luz ultravioleta do polipropileno isotatico
Jose Eduardo Volponi
DISSERTAÇÃO
Português
(Broch.)
T/UNICAMP V888u
Campinas, SP : [s.n.], 2002.
74f. : il.
Orientadores: Lucia Helena Innocentini Mei, Derval dos Santos Rosa
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Resumo: A crescente utilização de polímeros nos dias de hoje, nas mais diversas formas e aplicações, tem exigido destes materiais um excelente desempenho frente aos vários fatores ambientais externos, principalmente radiação solar e temperatura, visando o aumento do seu tempo de vida útil. Para a...
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Resumo: A crescente utilização de polímeros nos dias de hoje, nas mais diversas formas e aplicações, tem exigido destes materiais um excelente desempenho frente aos vários fatores ambientais externos, principalmente radiação solar e temperatura, visando o aumento do seu tempo de vida útil. Para a avaliação da estabilidade térmica e à luz UV de um determinado material polimérico, muitos métodos de análise são disponíveis, porém, a maioria deles são ensaios acelerados de longa duração e que exigem a utilização de equipamentos muito sofisticados. A medida do Tempo de Indução Oxidativa (01T) e da Temperatura de Início de Oxidação (OOT), obtidas por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) , têm se mostrado métodos rápidos e de baixo custo para avaliação da estabilidade térmica de termoplásticos. O objetivo desta dissertação de mestrado é propor e validar um método similar para avaliar a estabilidade à luz UV, utilizando a técnica da Fotocalorimetria Diferencial (DPC). Para este fim, foram preparadas várias formulações do Polipropileno isotático com diferentes teores de estabilizantes térmicos e à luz UV e o OIT e o OOT, com e sem a incidência da radiação UV, foram medidos. Paralelamente, as mesmas formulações foram envelhecidas em Weather-Ometer e acompanhou-se o crescimento da banda de carbonila por FTIR e o surgimento de trincas por microscopia óptica, para estabelecer uma correlação destas propriedades com o OIT e o OOT obtidos por DPC. Os valores de OIT na presença da luz UV, para todas as formulações estudadas, foram significativamente menores que os valores de OIT sem a luz, o que evidencia a viabilidade da utilização desta técnica para avaliação simultânea da estabilidade térmica e fotooxidativa do Polipropileno. Porém, devido ao rápido decréscimo dos valores de OIT com apenas 200 horas de envelhecimento em Weather-Ometer, para todas as formulações, não foi possível estabelecer uma correlação razoável entre os valores de OIT, por DPC, e a degradação do Polipropileno. Os valores de OOT praticamente não se alteraram com a presença de luz, mostrando que esta medida, por DPC, não se mostrou adequada para avaliação da estabilidade à luz UV do Polipropileno. Porém, o OOT, por DSC, apresentou-se como uma técnica rápida e bastante útil para a avaliação da degradação das formulações estudadas pois, ao contrário do OIT, foi possível o acompanhamento desta propriedade até 1600 horas de envelhecimento
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Abstract: With the growing use of polymers in extemal environments, there is a necessity to obtain materiais with an excellent performance against the weathering agents, mainly solar radiation and temperature. For thermal and UV light stability evaluation of polymeric materiais, there are already...
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Abstract: With the growing use of polymers in extemal environments, there is a necessity to obtain materiais with an excellent performance against the weathering agents, mainly solar radiation and temperature. For thermal and UV light stability evaluation of polymeric materiais, there are already many analytical methods available but most of them are long term accelerated tests and require sophisticated equipaments. The Oxidation Induction Time (01T) and the Oxidation Onset Temperature (OOT) measurements by Differential Scanning Calorimetry (DSC) is proving to be rapid and low cost methods to evaluate thermal stability of thermoplastics. The goal of this work is to validate a rapid method using Differential Photocalorimetry (DPC) technique to evaluate the UV light stability of polymers and compare the results with those obtained by DSC. For this, the OIT and OOT, with and without incident UV light radiation, were registered using several isotatic polypropylene formulations containing different thermal and light stabilizers concentrations. In parallel , part of these formulations were aged in Weather-Ometer device and then characterized by FTIR and optical microscopy (OM) to evaluate their carbonyl index and cracking appearance, respectively. The results of OIT and OOT obtained by DPC were correlated with those obtained by FTIR and OM, mentioned above. OIT values for ali formulations with incident UV light were always lower than the values without light, showing that the DPC technique is suitable to simultaneous evaluation of thermal and fotooxidative stability of polypropylene. However, as the significant decrease in the OIT values, for ali formulations, occurs only afier 200 hours of aging in Weather-Ometer, it was not possible to obtain a reasonable correlation between OIT and polypropylene degradation. In a similar way, OOT values obtained by DPC did not change significantly when polypropylene formulations were irradiated with UV light, showing that this measurement is not suitable to follow UV light stability of this polymer. However, the OOT obtained by DSC showed to be a rapid and more useful technique to evaluate the degradation of the formulations studied because, in opposite to OIT, it was possible to attend this property until1600 hours of formulations aging
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Mei, Lúcia Helena Innocentini, 1953-
Orientador
Rosa, Derval dos Santos
Coorientador
Jr, Elias Hage
Avaliador
Ravagnani, Teresa Massako Kakuta, 1957-
Avaliador
Utilização da fotocalorimetria diferencial (DPC) para a avaliação da estabilidade a luz ultravioleta do polipropileno isotatico
Jose Eduardo Volponi
Utilização da fotocalorimetria diferencial (DPC) para a avaliação da estabilidade a luz ultravioleta do polipropileno isotatico
Jose Eduardo Volponi
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