Síntese e caracterização de dispersões aquosas de poliuretanos à base de copolímeros em bloco de poli(glicol etilênico) e poli(glicol propilênico)

Coutinho, Fernanda M. B.; Delpech, Marcia C.; Santos, Cristiane C.; Almeida, Rosiléa B. L.

doi:10.1590/s0100-40422008000600030

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“…Para as dispersões sem a adição de argila (WPU 100/0 vs WPU 25/75) observou-se que houve um pequeno aumento da viscosidade com o aumento do conteúdo de copolímero incorporado na matriz polimérica. Esse aumento ocorreu possivelmente devido a um maior inchamento das partículas, promovido pela presença dos segmentos à base de poli(glicol etilênico) (PEG), de conhecido caráter hidrofílico, já descrito e caracterizado em trabalhos anteriores [34,35] . A literatura sugere a possibilidade de um aumento na viscosidade do sistema com a adição de argila, pois os sítios carregados presentes, de um modo geral, tendem a diminuir a mobilidade das cadeias, em função das interações físico-químicas polímero/argila [8] .…”

Section: Resultsunclassified

“…Este trabalho teve por objetivo: (1) sintetizar formulações não-poluentes à base de dispersões aquosas poliuretânicas, contendo segmentos hidrofílicos nas cadeias poliméricas e argila adicionada ao meio aquoso, e (2) testar a permeabilidade ao dióxido de carbono (CO 2 ) de membranas densas obtidas a partir do espalhamento das dispersões. [1][2][3][4][6][7][8]23,26,[31][32][33][34][35][36] . Em reator de três vias, a mistura de DMPA, PPG e EG-b-PG foi seca a 90°C, por 40 minutos, sob agitação.…”

Section: -Avaliação Das Propriedades De Barreira De Membranas Obtidasunclassified

“…O processo de pesagem foi finalizado quando foi atingida massa constante. Para cada dispersão avaliada foram realizadas triplicatas e registrado o valor médio [8,21,[33][34][35][36] . A análise viscosimétrica das dispersões foi realizada em um viscosímetro Brookfield digital usando rotor SCA-18, a 25°C, para determinação da viscosidade aparente da dispersão e o perfil de escoamento em função da taxa de cisalhamento aplicada.…”

Section: Métodosunclassified

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Avaliação das Propriedades de Barreira de Membranas Obtidas a partir de Dispersões Aquosas à Base de Poliuretanos e Argila

Barboza¹,

Delpech²,

Garcia³

et al. 2014

Polímeros

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Resumo: Formulações de aplicação não-poluente à base de poliuretanos em dispersão aquosa (WPUs), com adição de argila montmorilonita hidrofílica (CWPUs), foram sintetizadas. A permeabilidade ao dióxido de carbono (CO 2 ) de membranas densas obtidas a partir do espalhamento das dispersões foi avaliada. Os reagentes empregados na síntese dos materiais foram: poli(glicol proplilênico) (PPG), copolímero em bloco à base de segmentos de poli(glicol etilênico) e poli(glicol propilênico) (EG-b-PG), ácido dimetilolpropiônico (DMPA), diisocianato de isoforona (IPDI) e etilenodiamina (EDA), como extensor de cadeia, levando à formação de ligações de ureia. Diferentes formulações foram obtidas variando-se a proporção de segmentos à base de poli(glicol etilênico) (PEG) e o teor de argila (0,5 e 1 %). As dispersões foram avaliadas em termos de teor de sólidos e viscosidade aparente. As membranas foram caracterizadas por espectrometria na região do infravermelho (FTIR) e permeabilidade ao dióxido de carbono (CO 2 ). A influência nas propriedades de barreira, conferida pela presença da argila e do copolímero em bloco, foi verificada por ensaios de permeabilidade. A permeabilidade ao CO 2 aumentou com o aumento no teor segmentos de PEG e diminuiu com a inserção da argila, uma vez que esta é impermeável a gases, formando caminhos preferenciais na matriz polimérica que retardam a difusão das moléculas de gás. Palavras-chave: Poliuretanos, dispersões aquosas, argila, montmorilonita, membranas, permeabilidade a gases, propriedades de barreira. Evaluation of Carbon Dioxide Gas Barrier Properties of Membranes Obtained from Aqueous Dispersions Based on Polyurethane and ClayAbstract: Non-polluting aqueous polyurethane-based dispersions were synthesized in the presence and absence of montmorillonite hydrophilic clay (WPUs and CWPUs, respectively). The permeability of carbon dioxide (CO 2 ) through dense membranes obtained from the dispersions was evaluated. The reagents used in the synthesis of the materials were: poly(propylene glycol) (PPG), block copolymer of poly(ethylene glycol) and poly(propylene glycol) (EG-b-PG), dimethylolpropionic acid (DMPA), isophorone diisocyanate (IPDI) and ethylene diamine (EDA) as chain extender, leading to the formation of urea linkages. The proportion of poly(ethylene glycol) (PEG) segments and clay content (0.5 and 1%) was varied in the formulations. The dispersions were evaluated in terms of solids content and apparent viscosity. The membranes were characterized by infrared spectrometry (FTIR) and permeability to carbon dioxide (CO 2 ). The influence on the gas barrier properties, imparted by different contents of PEG segments in polyurethane chains, and by the clay in the formulations was verified. The permeability of CO 2 increased with increasing amounts of PEG segments and decreased with the insertion of clay, since the latter is impermeable to gas and forms, in the polymeric matrix, tortuous pathways that retard gas diffusion.

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Section: Resultsunclassified

Section: -Avaliação Das Propriedades De Barreira De Membranas Obtidasunclassified

Section: Métodosunclassified

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Avaliação das Propriedades de Barreira de Membranas Obtidas a partir de Dispersões Aquosas à Base de Poliuretanos e Argila

Barboza¹,

Delpech²,

Garcia³

et al. 2014

Polímeros

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“…Dentre esses, destacam-se as dispersões aquosas de poliuretanos (WPUs) que, além de muito versáteis em termos de aplicações industriais, têm permitido a gradativa substituição de compostos orgânicos voláteis (VOC's) por água, no meio reacional. Os produtos mantêm as principais características dos poliuretanos termoplásticos (TPUs) além de, após a secagem, apresentarem-se extremamente resistentes à água [1][2][3] . Os poliuretanos ou poli(uretano-uréia)s consistem de cadeias de sequência alternada, formada por segmentos flexíveis e rígidos.…”

unclassified

“…Os segmentos flexíveis, gerados pelo poliol, são responsáveis pelas características elastoméricas do polímero. Os segmentos rígidos, que contêm alta polaridade, são formados pelas ligações uretânicas e ureicas, provenientes do diisocianato e do extensor de cadeia [1][2][3][4] . Outro incremento nesses sistemas advém da incorporação de compostos inorgânicos em escala nanométrica (10 -9 m) para a produção de nanocompósitos, uma alternativa importante atualmente, para melhorar as propriedades físico-químicas [5][6][7][8] dos materiais, a um custo viável e com inúmeras outras vantagens, no que diz respeito à processabilidade e à produção de materiais ecoeficientes (mais leves, com menor volume de rejeitos e menor gasto de energia para produção) [8][9] .…”

unclassified

Dispersões aquosas à base de nanocompósitos de poliuretanos e argilas hidrofílicas brasileiras: síntese e caracterização

2011

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Resumo: Neste trabalho foram sintetizados nanocompósitos à base de poliuretanos em dispersão aquosa (NWPUs) e argilas brasileiras hidrofílicas (Brasgel PA e Brasgel NT) do tipo montmorilonita (MMT), de natureza sódica e cálcica, respectivamente, tendo a primeira maior hidrofilicidade. Os monômeros empregados na síntese das dispersões foram: poli(glicol propilênico) (PPG); ácido dimetilolpropiônico (DMPA), diisocianato de isoforona (IPDI) e hidrazina, como extensor de cadeia. Foram variados a proporção de segmentos rígidos e flexíveis e o teor das argilas adicionadas (na faixa de 0,5 a 2,5% em massa). As argilas foram caracterizadas por espectrometria na região do infravermelho (FTIR) e difração de raio X (XRD) e tiveram seu grau de inchamento determinado. Os NWPUs foram avaliados em termos de teor de sólidos totais, FTIR, XRD e propriedades mecânicas. A ausência dos picos de cristalinidade, característicos das argilas puras, e resistência mecânica superior frente às dispersões sem argila, confirmaram a formação de nanocompósitos. Palavras-chave: Poliuretanos, dispersões aquosas, nanocompósitos, argilas, montmorilonita, formulações não-poluentes. Aqueous Dispersions Based on Nanocomposites of Polyurethanes and Hydrophilic Brasilian Clays: Synthesis and CharacterizationAbstract: In this work nanocomposites based on polyurethane aqueous dispersion (NWPUs) were synthesized employing montmorillonite (MMT) hydrophilic brazilian clays (Brasgel PA and Brasgel NT), containing sodium and calcium, respectively, being the former more hydrophilic. The monomers used in the synthesis of the dispersions were: poly (propylene glycol) (PPG); dimethylolpropionic acid (DMPA), isophorone diisocyanate (IPDI) and hydrazine, as chain extender. It was varied the proportion between hard and soft segments and clay content (added in the range from 0.5 to 2.5% per mass). The clays were previously delaminated in water and incorporated in the moment of prepolymer dispersion. The clays were characterized by infrared spectrometry (FTIR) and X ray diffraction (XRD) and their degree of swelling were determined. Solid content of the formulations were calculated. The films, cast from aqueous dispersions, were characterized by FTIR, XRD and their mechanical properties were evaluated. The formation of nanocomposites was confirmed by XRD, by observing the absence of peaks indicating cristallinity, characteristic of the pure clays. Mechanical resistance was improved for the nanocomposite films when compared to materials with no clay addition. Keywords: Polyurethanes, aqueous dispersions, nanocomposites, clays, montmorillonite, non-polluting systems. IntroduçãoNa atualidade, as exigências mundiais de aplicação industrial de tecnologias mais limpas e ambientalmente sustentáveis estão incrementando o desenvolvimento de sistemas poliméricos. Dentre esses, destacam-se as dispersões aquosas de poliuretanos (WPUs) que, além de muito versáteis em termos de aplicações industriais, têm permitido a gradativa substituição de compostos orgânicos voláteis (VOC's) po...

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Waterborne poly(urethane‐urea) gas permeation membranes for CO₂/CH₄ separation

Reis

Pereira

Campos

et al. 2017

J of Applied Polymer Sci

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In this work, dense membranes from aqueous dispersions of poly(urethane‐urea) (PUU) based on poly(propylene glycol) (PPG) and a block copolymer composed of poly(ethylene glycol) (PEG) and poly(propylene glycol) (PPG), EG‐b‐PG, with 7 wt % of the former were obtained. Nonpolluting formulations were synthesized with proportions of PPG and EG‐b‐PG as 1:0, 1:1, 1:3, and 3:1 in terms of equivalent number ratios. The effect of small and gradual increases in PEG segments was evaluated for the permeability of pure CO2, CH4, and N2, at room temperature. Slight increases in PEG‐based segments in PUU promoted some remarkable properties, which led to a simultaneous increase in CO2 permeability and ideal selectivity for CH4 (300%) and N2 (380%). Infrared spectroscopy showed that the PEG portions induced hydrogen bonds between NH of urethane and ether groups in the PEG portions, which promoted ordering of the flexible segments, confirmed by X‐ray diffractometry and small‐angle X‐ray scattering. Diffractometry techniques also confirmed the absence of crystalline domains, as did dynamic mechanical analysis. The produced membranes showed performance above Robeson's 2008 upper bound and seemed to be a superior polymeric material for CO2/CH4 and CO2/N2 separation. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2018, 135, 46003.

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Síntese e caracterização de dispersões aquosas de poliuretanos à base de copolímeros em bloco de poli(glicol etilênico) e poli(glicol propilênico)

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Dispersões aquosas à base de nanocompósitos de poliuretanos e argilas hidrofílicas brasileiras: síntese e caracterização

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