Waterborne anionic polyurethanes and poly(urethane-urea)s: influence of the chain extender on mechanical and adhesive properties

Delpech, Marcia C.; Coutinho, Fernanda M. B.

doi:10.1016/s0142-9418(99)00066-5

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“…A quantidade do mesmo deve ser alta o suficiente para garantir a estabilidade da dispersão, porém baixa o suficiente para minimizar a sensibilidade do filme curado à água [3] . Para alcançar a solubilidade, os grupos ácidos são neutralizados com compostos básicos, por exemplo, aminas terciárias [4][5][6] . Os filmes obtidos exibem boas propriedades para a maioria das aplicações e são formados por coalescência durante a evaporação de água.…”

Section: Síntese Da Dispersão Aquosa De Poliuretano (Pud)unclassified

Nanocompósitos derivados de dispersões aquosas de poliuretano e argila: influência da argila na morfologia e propriedades mecânicas

Ayres¹,

Oréfice²

2007

Polímeros

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morfologia tem influência nas propriedades térmicas e mecânicas dos poliuretanos. Na década de 1990 e neste início de milênio, há uma nítida e maior preocupação com o meio ambiente. Uma das estratégias associadas à idéia de preservação do meio ambiente está ligada ao desenvolvimento de sistemas que não possuam compostos orgânicos voláteis (VOC's) [2] . No caso dos poliuretanos aquosos, eles são obtidos dispersando-se o poliuretano em água com o auxílio IntroduçãoPoliuretanos segmentados (PU's) são largamente utilizados nas mais diversas aplicações devido à possibilidade de variação de sua estrutura química [1] . Geralmente a cadeia deste tipo de polímero consiste de segmentos "flexíveis" e "rígidos" que dão origem a uma segregação de micro-fases causada pela incompatibilidade entre os segmentos. Tal Resumo: Foi sintetizada uma dispersão aquosa de poliuretano (PUD) na qual o poli(propileno glicol) (PPG) foi utilizado como segmento flexível. O segmento rígido foi baseado nos reagentes isoforona diisocianato (IPDI) e a diamina hidrazina (HZ), produzindo um poli(uretano-uréia). A PUD assim obtida foi modificada com Na + -montmorilonita (Na + -MMT) para gerar nanocompósitos (CPUD's) com 1, 3 e 5 % de argila. Neste processo, o aumento do espaçamento basal das camadas de silicato foi provocado pela água sem necessidade de qualquer tratamento químico da argila. De acordo com as curvas de difração de raios X (XRD), os nanocompósitos obtidos apresentaram partículas de argila intercaladas com o polímero, enquanto a técnica de espalhamento de raios X de baixo ângulo (SAXS) detectou evidências de uma esfoliação parcial da montmorilonita. A esfoliação incompleta das partículas de argila indica re-agregação dos nanocomponentes (inicialmente delaminados na dispersão aquosa) durante a formação do filme. O grau de ligações de hidrogênio, avaliado por espectroscopia no infravermelho (FTIR), foi usado para investigar o efeito da argila no processo de separação de microfases do poliuretano e indicou uma tendência de perturbação da estrutura dos domínios do poliuretano com a presença da argila. A PUD exibiu valores de resistência à tensão na ruptura e alongamento na ruptura na faixa de 30 MPa e 1400% respectivamente. A adição de 1% de argila na PUD promoveu aumentos no módulo e tensão na ruptura de cerca de 230 e 20% respectivamente em relação ao polímero puro, sem perda significativa do alongamento na ruptura. Nanocompósitos Palavras-chave: Poliuretano, dispersão aquosa, nanocompósitos, SAXS. Nanocomposites derived from Polyurethane Aqueous Dispersion and Clay: Influence of the Clay on the Morphology and Mechanical PropertiesAbstract: Waterborne polyurethane (PUD) was synthesized by using poly(propylene glycol) (PPG) as soft segment. The hard segment was formed by extending isophorone diisocyanate (IPDI) with hydrazine (HZ) producing poly(urethaneurea). PUD was reinforced with Na + -montmorillonite (Na + -MMT) to yield nanocomposites (CPUD's) with 1, 3 and 5% of clay. Water was used as swelling agent to make the basal space of silic...

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Section: Síntese Da Dispersão Aquosa De Poliuretano (Pud)unclassified

Nanocompósitos derivados de dispersões aquosas de poliuretano e argila: influência da argila na morfologia e propriedades mecânicas

Ayres¹,

Oréfice²

2007

Polímeros

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“…Os reagentes abaixo discriminados, grau P.A., foram usados como recebidos: diisocianato de isoforona (IPDI), procedência: Hülls A.G.; isopropanol, procedência: Reagen Quimibrás Indústrias Químicas S.A.; metanol, procedência: Reagen Quimibrás Indústrias Químicas S.A.; poli(glicol propilênico) (PPG) [Voranol 2110], procedência: Dow Química S.A, M n = 1300 g/mol, número de hidroxilas: 106,50 [14] ; poli(glicol propilêni-co) (PPG) [Voranol 2120], procedência: Dow Química S.A, M n = 2450 g/mol, número de hidroxilas: 56,52 [14] ; tolueno, procedência: Reagen Quimibrás Indústrias Químicas S.A.…”

Section: Reagentesunclassified

“…Já o segmento rígido ou duro, proveniente da reação do diisocianato com o extensor de cadeia, pode estar em estado vítreo ou semicristalino, e é o responsável pela estabilidade dimensional do poliuretano. Dependendo da composição, os poliuretanos podem apresentar uma grande concentração de ligações uretânicas [1][2][3]14] .…”

Section: E 2 Mostram Os Valores De Viscosidade Intrínseca [η] E Dasunclassified

Estudo viscosimétrico de prepolímeros uretânicos

et al. 2007

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simétrico do polímero a ser empregado na formulação do revestimento [3].A viscosimetria é um método simples, útil e apropriado para fornecer informações sobre o tamanho e a forma das cadeias macromoleculares em solução. A análise da viscosidade de uma solução polimérica diluída resulta na obtenção de parâmetros relativos ao comportamento da cadeia isolada em meio solvente. O principal desses parâmetros é denominado viscosidade intrínseca (relacionada ao volume hidrodinâmico da cadeia) e os valores de diversas constantes matemáticas que informam a qualidade do solvente, ou seja, o grau de afinidade desse último pelo polímero [4][5][6][7][8][9][10][11][12][13] .A aparelhagem necessária para determinações viscosimétricas é simples e de fácil manuseio, o que torna a téc-nica viável tanto no meio acadêmico quanto na indústria. No entanto, o método viscosimétrico, apesar de simples é trabalhoso. Assim, há grande interesse no desenvolvimento de metodologias (experimentais e matemáticas) que possam, concomitantemente, reduzir o tempo de determinação experimental e fornecer resultados com margem de erro reduzida. IntroduçãoRevestimentos à base de poliuretanos, como tintas e vernizes, são bastante utilizados comercialmente. De um modo geral, esses revestimentos são produzidos em solução orgâ-nica ou ainda em base aquosa, a partir de prepolímeros obtidos, basicamente, pela reação de polióis com diisocianatos. Esses prepolímeros podem ser sintetizados em meio orgâ-nico ou ainda em ausência de diluente (processo em massa). Nesse último caso, a massa reacional pode ser posteriormente dispersa em água, formando um sistema de aplicação não-poluente. O prepolímero é constituído por cadeias de massa molar relativamente baixa, que pode ser posteriormente aumentada por meio de uma reação de extensão de cadeia com um composto bifuncional adequado [1][2] .Para revestimentos obtidos em meio diluente orgânico, a interação do solvente com as cadeias poliméricas é um fator de fundamental importância na formação de uma pelí-cula homogênea, resistente e, conseqüentemente, mais durável. Quanto melhor for o solvente, ou seja, quanto maior for a interação entre as cadeias e o solvente, melhor será a qualidade do revestimento após a secagem. Uma forma de se prever esse comportamento é por meio de estudo visco- Estudo Viscosimétrico de Prepolímeros UretânicosMarcia C. Delpech, Fernanda M. B. Coutinho, Kenia G. M. Sousa, Rosângela C. Cruz Instituto de Química, UERJ Resumo: Neste trabalho, prepolímeros uretânicos à base de poli(glicol propilênico) (PPG) e diisocianato de isoforona (IPDI) foram sintetizados em massa e o comportamento das cadeias poliméricas em solução foi avaliado por medidas viscosimé-tricas, a 30 °C, em isopropanol e tolueno. No tratamento matemático dos dados viscosimétricos, foram empregadas cinco equações para determinação dos valores de viscosidade intrínseca: Huggins, Kraemer e Schulz-Blaschke, por extrapolação gráfica; e Solomon-Ciuta, Deb-Chanterjee e, novamente, Schulz-Blaschke, para determinações por um único ponto, que...

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Section: Introductionunclassified

“…Os problemas do meio ambiente têm estado presentes em praticamente todas as reuniões de Chefes de Estado, seja em relação à redução na emissão de compostos orgânicos voláteis (VOC's), no controle da degradação de reservas ambientais, ou no desenvolvimento auto-sustentável (DS) [1,2] . Dessa forma, a produção de sistemas químicos menos agressivos tem sido o foco de muitos trabalhos de pesquisa [3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14] .A síntese de polímeros dispersos em água constitui um verdadeiro avanço tecnológico, principalmente na área de materiais para revestimento, onde tradicionalmente são empregadas soluções em solventes orgânicos [3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16] . Neste último caso, após a aplicação da solução ocorre a evaporação do solvente orgânico para o meio ambiente, o que é, atualmente, proibido na Europa, por exemplo.…”

unclassified

Dispersões aquosas poliuretânicas à base de polibutadieno hidroxilado: influência das variáveis reacionais

2007

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Resumo: Neste trabalho foram produzidas dispersões aquosas poliuretânicas com formulações variadas, em ausência de solvente orgânico. Nas sínteses, foram empregados o diisocianato de isoforona (IPDI) e como polióis, o poli(glicol propilênico) (PPG) e diferentes tipos de polibutadieno líquido hidroxilado (HTPB) comerciais. Para promover a dispersão das cadeias poliméricas em água, foi utilizado o ácido dimetilolpropiônico (DMPA), que após neutralização com trietilamina (TEA) forneceu os sítios iônicos responsáveis pela estabilidade das partículas dispersas no meio aquoso. Como extensor de cadeia foi utilizada a hidrazina (HYD). As dispersões aquosas poliuretânicas obtidas foram avaliadas quanto ao teor de sólidos totais, tamanho médio de partícula e viscosidade aparente. Não foram observadas variações significativas nesses valores, que ficaram em faixas pequenas, independentemente da formulação. Os filmes formados a partir dessas dispersões foram avaliados quanto às suas características visuais, adesão e propriedades mecânicas. Os filmes apresentaram boa aderência a superfícies de alumínio, transparência e flexibilidade e aqueles produzidos com baixos teores de DMPA e/ou baixa razão NCO/OH apresentaram melhores propriedades mecânicas. Palavras-chave: Poliuretanos, síntese, dispersões aquosas, polibutadieno líquido hidroxilado, diisocianato de isoforona. Development of Polyurethane Aqueous Dispersions Based on Hydroxy-terminated Polybutadiene: Reaction VariablesAbstract: In this work, polyurethane aqueous dispersions with different formulations were produced in the absence of organic solvents. In the synthesis, isophorone diisocyanate (IPDI), poly(propylene glycol) (PPG) and different types of hydroxy-terminated polybutadiene (HTPB) were employed. In order to make possible the dispersion of the polyurethane chains in water, dimethylolpropionic acid (DMPA), was used. Afterwards the acid groups were neutralized with triethylamine (TEA) to provide the ionic groups responsible for the particles stability in water. The solids content, viscosity and particle size of the formulations produced in this work were evaluated. These parameters were found to vary within a narrow range, regardless of the formulation. The films were transparent, flexible and showed a good adherence on aluminum surfaces. Their mechanical properties were satisfactory, particularly those obtained with higher contents of DMPA and at low values of NCO/OH ratio. Keywords: Polyurethanes, synthesis, aqueous dispersions, hydroxyl-terminated polybutadiene, isophorone diisocianate. IntroduçãoNos últimos anos, as questões ambientais têm merecido um papel de destaque na mídia nacional e internacional. Os problemas do meio ambiente têm estado presentes em praticamente todas as reuniões de Chefes de Estado, seja em relação à redução na emissão de compostos orgânicos voláteis (VOC's), no controle da degradação de reservas ambientais, ou no desenvolvimento auto-sustentável (DS) [1,2] . Dessa forma, a produção de sistemas químicos menos agressivos tem sido o foco ...

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Waterborne anionic polyurethanes and poly(urethane-urea)s: influence of the chain extender on mechanical and adhesive properties

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Nanocompósitos derivados de dispersões aquosas de poliuretano e argila: influência da argila na morfologia e propriedades mecânicas

Nanocompósitos derivados de dispersões aquosas de poliuretano e argila: influência da argila na morfologia e propriedades mecânicas

Estudo viscosimétrico de prepolímeros uretânicos

Dispersões aquosas poliuretânicas à base de polibutadieno hidroxilado: influência das variáveis reacionais

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