Efeito da preparação nos sítios de cromo....pdf
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____________Preparo dos Catalisadores e Metodologias de Caracterização e Polimerização 3.7.2 Polimerização no Reator Parr A polimerização no reator Parr foi realizada com os catalisadores preparados em câmara seca 1CrCS e 1CrES à base de cloreto de cromo (II) e cromoceno, respectivamente, com o 1CrD, à base de CrO3, e com as misturas físicas MFCrO3 e MFCr2O3, à base de CrO3 e Cr2O3, respectivamente. Estas últimas três amostras foram pré-tratadas segundo o procedimento de redução descrito no item 3.5 e transferidas para a câmara seca. A polimerização com o reator Parr foi realizada na mesma unidade de pré- tratamento, apresentada na Figura III-4. Além das linhas de N2 e CO, a unidade também possui linha de etileno (Air Liquide) purificada com colunas de peneira molecular e de catalisador Pd/Al2O3. O etileno possui os seguintes níveis de contaminantes, segundo o fabricante, antes da passagem pelos filtros: CO: < 10ppm e H2O: 5,6ppm. O reator Parr de 500 ml de capacidade possui agitação mecânica e aquecimento elétrico. O reator foi aquecido inicialmente até 423 K com fluxo de N2 para purga de umidade. Em seguida, o reator foi resfriado até a temperatura ambiente, fechado e transferido para a câmara seca. O reator foi carregado com 250ml de n-hexano (Acros,
____________Preparo dos Catalisadores e Metodologias de Caracterização e Polimerização utilizados a difração de raios-X (DRX) e a espectroscopia de infravermelho (FTIR). A descrição das principais técnicas de caracterização de polímeros é apresentada no Apêndice D. Os métodos de análise utilizados nesta tese são apresentados a seguir. 3.8.1 Espectroscopia na região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) A análise de infravermelho foi utilizada para avaliação das cadeias terminais do polietileno e da sua cristalinidade. Amostras de filmes de polímero foram obtidas por prensagem contra duas placas de metal a 443K por 3 min e recortadas de modo a adaptar- se no equipamento. As análises foram realizadas à temperatura ambiente num espectrômetro Perkin Elmer 2000 FT-IR com uma resolução de 4 cm -1 . Foram observadas as bandas a 1471 e 719 cm -1 de grupos metileno (-CH2-) que compõem a estrutura do polietileno e bandas a 909 e 990 cm -1 referentes a insaturações vinílicas (R-CH=CH2) de término de cadeia. Na região entre 670 a 770 cm -1 , foi avaliado o caráter cristalino das amostras pela razão entres as bandas a 719 e 730 cm -1 . 3.8.2 Difração de Raios-X As análises foram realizadas para determinação da cristalinidade do polietileno num equipamento Rigaku Miniflex com radiação CuKα (30kV e 15mA). Os dados foram coletados na região de 2θ entre 10 0 e 70 0 com passo de 0,05 0 e 2s em cada passo. A cristalinidade dos polímeros foi obtida determinando-se as áreas referentes aos planos de orientação cristalográfica ortorrômbica nos planos (110) e (200) e monoclínica no plano (001), respectivamente em 21,7 0 e 24,1 0 e 19,4 0 (2θ), e da fase amorfa (halo), na região sob estas raias. 3.8.3 Cromatografia de permeação em gel (GPC) As análises foram realizadas para determinação do peso molecular (PM) e distribuição de peso molecular (DPM) utilizando 1,2,4-triclorobenzeno (TCB) como solvente a 408 K num equipamento de GPC Waters 150-CV plus, do Instituto de Macromoléculas da UFRJ, calibrado com padrão de poliestireno. O procedimento de solubilização dos polímeros foi realizado pesando 20mg de amostra e dissolvendo em 12,5 ml de TCB durante três horas em estufa a 433K, agitando de 15 em 15 minutos até 33
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____________Preparo dos Catalisadores e Metodologias <strong>de</strong> Caracterização e Polimerização<br />
utilizados a difração <strong>de</strong> raios-X (DRX) e a espectroscopia <strong>de</strong> infravermelho (FTIR). A<br />
<strong>de</strong>scrição <strong>da</strong>s principais técnicas <strong>de</strong> caracterização <strong>de</strong> polímeros é apresenta<strong>da</strong> no<br />
Apêndice D. Os métodos <strong>de</strong> análise utilizados nesta tese são apresentados a seguir.<br />
3.8.1 Espectroscopia na região do Infravermelho com Transforma<strong>da</strong> <strong>de</strong><br />
Fourier (FTIR)<br />
A análise <strong>de</strong> infravermelho foi utiliza<strong>da</strong> para avaliação <strong>da</strong>s ca<strong>de</strong>ias terminais do<br />
polietileno e <strong>da</strong> sua cristalini<strong>da</strong><strong>de</strong>. Amostras <strong>de</strong> filmes <strong>de</strong> polímero foram obti<strong>da</strong>s por<br />
prensagem contra duas placas <strong>de</strong> metal a 443K por 3 min e recorta<strong>da</strong>s <strong>de</strong> modo a a<strong>da</strong>ptar-<br />
se no equipamento. As análises foram realiza<strong>da</strong>s à temperatura ambiente num<br />
espectrômetro Perkin Elmer 2000 FT-IR com uma resolução <strong>de</strong> 4 cm -1 . Foram observa<strong>da</strong>s<br />
as ban<strong>da</strong>s a 1471 e 719 cm -1 <strong>de</strong> grupos metileno (-CH2-) que compõem a estrutura do<br />
polietileno e ban<strong>da</strong>s a 909 e 990 cm -1 referentes a insaturações vinílicas (R-CH=CH2) <strong>de</strong><br />
término <strong>de</strong> ca<strong>de</strong>ia. Na região entre 670 a 770 cm -1 , foi avaliado o caráter cristalino <strong>da</strong>s<br />
amostras pela razão entres as ban<strong>da</strong>s a 719 e 730 cm -1 .<br />
3.8.2 Difração <strong>de</strong> Raios-X<br />
As análises foram realiza<strong>da</strong>s para <strong>de</strong>terminação <strong>da</strong> cristalini<strong>da</strong><strong>de</strong> do polietileno num<br />
equipamento Rigaku Miniflex com radiação CuKα (30kV e 15mA). Os <strong>da</strong>dos foram<br />
coletados na região <strong>de</strong> 2θ entre 10 0 e 70 0 com passo <strong>de</strong> 0,05 0 e 2s em ca<strong>da</strong> passo. A<br />
cristalini<strong>da</strong><strong>de</strong> dos polímeros foi obti<strong>da</strong> <strong>de</strong>terminando-se as áreas referentes aos pla<strong>nos</strong> <strong>de</strong><br />
orientação cristalográfica ortorrômbica <strong>nos</strong> pla<strong>nos</strong> (110) e (200) e monoclínica no plano<br />
(001), respectivamente em 21,7 0 e 24,1 0 e 19,4 0 (2θ), e <strong>da</strong> fase amorfa (halo), na região sob<br />
estas raias.<br />
3.8.3 Cromatografia <strong>de</strong> permeação em gel (GPC)<br />
As análises foram realiza<strong>da</strong>s para <strong>de</strong>terminação do peso molecular (PM) e<br />
distribuição <strong>de</strong> peso molecular (DPM) utilizando 1,2,4-triclorobenzeno (TCB) como<br />
solvente a 408 K num equipamento <strong>de</strong> GPC Waters 150-CV plus, do Instituto <strong>de</strong><br />
Ma<strong>cromo</strong>léculas <strong>da</strong> UFRJ, calibrado com padrão <strong>de</strong> poliestireno. O procedimento <strong>de</strong><br />
solubilização dos polímeros foi realizado pesando 20mg <strong>de</strong> amostra e dissolvendo em 12,5<br />
ml <strong>de</strong> TCB durante três horas em estufa a 433K, agitando <strong>de</strong> 15 em 15 minutos até<br />
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