Influência de colorantes na degradação termo-oxidativa do policarbonato

Abstract

RESUMOCorantes e pigmentos são incorporados aos polímeros principalmente para melhorar suas propriedades estéticas. Porém, estes aditivos podem afetar a estabilidade térmica e fotoquímica do material. Este trabalho teve como objetivo estudar a influência de diferentes classes de colorantes sobre a estabilidade termo-oxidativa do policarbonato (PC), empregando os pigmentos à base de diazo de condensação e vanadato de bismuto e os corantes do tipo antraquinona e ftalocianina de cobre. Para tanto, foram realizados ensaios termogravimétricos no modo dinâmico em diferentes taxas de aquecimento e avaliadas as taxas de conversão, determinadas pela derivação das curvas termogravimétricas, e as energias de ativação, determinadas segundo o método de FLYNN e WALL. A análise da taxa de conversão revelou que a decomposição do PC contendo ou não colorantes ocorre em três etapas principais, porém a velocidade nestas etapas para o PC com colorantes é, na maioria dos casos estudados, superior à taxa de decomposição do PC puro. Isto indica que os colorantes estudados aceleram a degradação do PC. Entretanto, a energia de ativação calculada segundo o método de FLYNN e WALL não apresentou a mesma tendência observada nos resultados obtidos a partir das taxas de decomposição, sugerindo que a decomposição do PC não deve ser regida por uma cinética de primeira ordem, conforme se baseia o modelo de FLYNN e WALL.Palavras-chaves: policarbonato, decomposição térmica, colorantes, energia de ativação. Influence of colorants on thermo-oxidative degradation of polycarbonate ABSTRACTDyes and pigments are additives used in polymer systems to change the original coloration of the material. However, the thermal and photochemical stability of the polymer is frequently affected with the incorporation of these additives. The aim of this work was to study the influence of different colorant types (bismuth vanadate pigment, condensation diazo pigment, Cu-phthalocyanine dye and anthraquinone dye) on the thermo-oxidative stability of polycarbonate. Dynamic thermogravimetric analysis at different heating rate were carried out to evaluate the decomposition behavior of the material and to calculate the activation energy related to the decomposition process according to the FLYNN and WALL method. The curves of conversion rate showed that the polycarbonate with or without colorants present three steps of thermal decomposition, however the decomposition rate in theses steps for polycarbonate containing colorants is almost always higher than in polycarbonate without colorants. This indicates that the colorants accelerate the polycarbonate decomposition. On the other hand, the activation energy did not present the same behavior found to curves of conversion rate, suggesting that the decomposition reaction of polycarbonate does not follow a first order kinetic such as is based the FLYNN and WALL method.Keywords: polycarbonate, thermal decomposition, colorants, activation energy. INTRODUÇÃODurante todo o ciclo de vida útil os polímeros são submetidos a diversas con...

Degradação rápida de folhas de policarbonato

“…Há diversas condições nas quais os polímeros são submetidos que levam a sua degradação (4) . O gás de arrasto (ar) usado neste trabalho gera vácuo necessário para formar a névoa cáustica de forma rápida e barata.…”

“…A larga faixa de aplicação é devido ao fato do PC ser um importante material de engenharia com propriedades muito úteis, tais como capacidade calorífi ca elevada, alta transparência, boa estabilidade térmica, elevada resistência mecânica e estabilidade química à radiação ultravioleta (1)(2)(3) . Em relação aos polímeros, inúmeras condições às quais eles são submetidos podem levar à sua degradação e à perda de suas propriedades (4) . A degradação por efeito térmico, em particular, é de interesse crescente e seus efeitos têm sido estudados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) (2) .…”

Estudo Sobre O Comportamento Mecânico Do Policarbonato Após Degradação Térmica.

“…A exposição do policarbonato a elevadas temperaturas pode ser um fator determinante para a diminuição do desempenho desse polímero quando solicitado em serviço [6,7]. Acima de 400ºC ocorre o rearranjo do grupo carbonato originando produtos como ácidos fenoxibenzóicos e fenilsalicilatos [8].…”

“…Reações subsequentes envolvendo a perda de CO ou CO2 podem levar à formação de diversos éteres e fenóis ou então à reticulação e formação de compostos como xantonas, fenilfenoxibenzoatos e dibenzofuranos. Todas essas reações podem contribuir para a diminuição da tenacidade à fratura desse polímero [7].…”