Polimero com carga

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Fechine, G. J. M.

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6.2 Avaliação da presença de cargas
Nesta seção apresenta-se e discute-se os resultados obtidos para as amostras de PET aditivadas com cargas particuladas (negro de fumo e dióxido de titânio) quando submetidas ao intemperismo artificial.

6.2.1 Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourrier – FTIR.
A Figura 6.2.1 mostra o aumento no Índice de GruposCarboxílicos Terminais, IGCT, durante o processo fotodegradativo de filmes de PET puro e com cargas mineriais. Pode-se notar nesta Figura que há um crescimento do IGCT obtido por FTIR mais acentuado para as amostras PET puro e com TiO2 durante o período de exposição, enquanto que a amostra contendo negro de fumo quase não houve alteração no valor de IGCT. Em termos percentuais a amostra contendonegro de fumo teve um aumento de 6,8% após 973,4 horas de exposição, a amostra com TiO2 este aumento foi de 47% após 1080 horas de exposição, e a amostra PET puro com apenas 596 horas de exposição aumentou seu valor de IGCT em 34,1%.

Fechine, G. J. M.

90

50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0

Aumento em IGCT (%)

PET puro NF TIO

200

400

600

800

1000 1200

Tempo de exposiçãoà radiação UV (horas)

Figura 6.2.1 – Aumento no percentual do IGCT (valores obtidos por transmissão) em função do tempo de exposição à radiação UV para amostras de PET puro (PET), PET com negro de fumo (NF) e com dióxido de titânio (TIO).

Após um tempo de exposição de cerca de 600 horas, o IGCT da amostra com TiO2 cresceu 19%, mostrando que a adição de dióxido de titânio não agiu de maneirasatisfatória, enquanto que o negro de fumo conseguiu prevenir o aparecimento de grupos carboxílicos terminais, já que o aumento do IGCT neste mesmo tempo de exposição foi de apenas cerca de 6%. O negro de fumo possui grande capacidade de retardar a fotodegradação pois ele atua como um forte absorvedor da luz no UV/VIS além de ser um desativador de estados excitados e decompositor de hidroperóxidos[Allen et al., 1998b].

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A Figura 6.2.2 e Figura 6.2.3 mostram o IGTC das amostras NF e TIO em duas diferentes profundidades de análise, 1,09 e 0,54µm. Os dados reportados nestas Figuras, obtidas por FTIR-ATR, indicam que as amostras contendo cargas possuem o mesmo comportamento qualitativo que a amostra de PET puro, ou seja, há uma maior degradação na camadasuperficial das amostras do que no seu interior.

0,8 0,7 0,6 IGCT 0,5 0,4 0,3 0,2 0 200 400 600 800 1000 Tempo de exposição (horas de UV)
1,19µm da face exposta 1,19µm da face não-expota 0,54µm da face exposta 0,54µm da face não-exposta transmissão

Figura 6.2.2 – IGCT obtidos por medidas de FTIR-ATR a diferentes profundidades da face exposta (■, ) e da face não-exposta ( , ), e por transmissão ( )de filmes de PET com negro de fumo em função do tempo de exposição.

Fechine, G. J. M.

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1,0 0,9 0,8 IGCT 0,7 0,6 0,5 0,4 0 200 400 600 800 1000 1200
1,19µm da face exposta 1,19µm da face não-exposta 0,54µm da face exposta 0,54µm da face não-exposta transmissão

Tempo de exposição (horas de UV)

Figura 6.2.3 – IGCT obtidos por medidas de FTIR-ATR a diferentes profundidades da faceexposta (■, ) e da face não-exposta ( , ), e por transmissão ( ) de filmes de PET com TiO2 em função do tempo de exposição.

As superfícies não-expostas possuem valores de IGCT inferiores às superfícies expostas, indicando que a intensidade e os comprimentos de onda da radiação UV que atingem a outra face do filme não conseguem gerar a mesma quantidade de grupos carboxílicos terminais,diferentemente do que acontece com a amostra PET puro (Figura 6.1.2). Observa-se também que os valores iniciais de IGCT das amostras contendo cargas são superiores ao da amostra PET puro. Tal fato acontece porque que as duas cargas apresentam grupos hidroxila (~OH) em suas estruturas (Figura 6.2.4 e Figura 6.2.5), falseando assim os valores de IGCT. O negro de fumo pode apresentar grupos COOH e hidroxila,...
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