Utilização de irradiação micro-ondas na polimerização em emulsão

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2009O uso de irradiação micro-ondas em processos de polimerização em emulsão foi investigado e comparado com o aquecimento convencional com banho de água. Além disso, estudos sobre reações de decomposição de iniciador - persulfato de potássio, dicloridrato de 2,2'-azobis(2-metilpropionamidina) (V50) ou peróxido de hidrogênio - aquecidas por micro-ondas foram realizados a fim de melhor avaliar os efeitos micro-ondas sobre a cinética das polimerizações. Os resultados mostram que as micro-ondas elevaram a constante da taxa de decomposição, para os dois iniciadores iônicos avaliados. Foi observado aumento de aproximadamente 3 a 5 vezes nas constantes da taxa de decomposição do KPS e do V50, quando utilizado aquecimento micro-ondas. O uso de irradiação micro-ondas de alta potência, em reações realizadas com ciclos de aquecimento e resfriamento, promoveu elevadas decomposições dentro de intervalos curtos de irradiação. A influência dos níveis de potência nessas reações também foi avaliada, não sendo observado efeito da potência aplicada sobre a porcentagem de decomposição do iniciador. Nas reações de polimerização em emulsão, maiores taxas de reação foram obtidas para as reações aquecidas com micro-ondas, em comparação com as convencionais. Nas reações conduzidas com método de ciclos de aquecimento e resfriamento, obtiveram-se reações de polimerização rápidas e não se observou influência do nível de potência aplicada sobre a conversão. Diferentes efeitos foram observados para cada sistema monomérico (metacrilato de metila, estireno ou acrilato de butila). Este fato foi atribuído às diferentes propriedades físicas e constantes cinéticas dos monômeros. Os efeitos micro-ondas observados nas reações avaliadas foram atribuídos principalmente aos efeitos térmicos, podendo resultar da presença de pontos superaquecidos dentro da amostra