CMA207 - Degradação de Polímeros

Nome da disciplina: Degradação de Polímeros

Sigla: PPG CMA 207

Total de Créditos: 5

Ementa: 

Ambientes degradativos (iniciação térmica, mecânica e fotoquímica). Ciclo auto-catalítico de degradação. Biodegradação e os oxo-biodegradáveis. Técnicas analíticas para acompanhamento da degradação de polímeros (FTIR, análises térmicas, GPC, ensaios mecânicos). Degradação de sistemas heterofásicos. Estudos de caso no Brasil e problemas recorrentes na indústria. Tópicos de perícia forense na área de degradação de polímeros. Proposta de distribuição das aulas:

  • (2 Aulas) Introdução a aspectos da ciência dos polímeros pertinentes ao curso
  • (2 Aulas) Ambientes degradativos

             Térmico: Energia de ligação e influência da conectividade.
             Mecânico: Cisalhamento e ambientes de processamento de polímeros, tensão conformacional de ligação.
             Fotoquímico: leis da fotoquímica, transferência de energia.

  • (2 Aulas) Processos de iniciação e ciclo auto-catalítico de degradação

            Térmico
            Mecânico
            Fotoquímico
            Estudos de caso entre os termoplásticos mais utilizados

  • (2 Aulas) Biodegradação

            Condições para a biodegradabilidade
            Oxo-biodegradação (degradação acelerada para formar fragmentos biodegradáveis)

  • (4 Aulas) Técnicas analíticas para acompanhamento de degradação

            FTIR: formação de grupos polares durante processos oxidativos, índices de carbonila e de hidroxila, comparação entre amostras de natureza diferente.
            TGA: Determinação de temperatura inicial da degradação aparente, da temperatura onde ocorre a velocidade máxima de perda de massa e porcentagem de resíduos carboníferos.
            DSC: Variação da cristalinidade em função da variação de tamanho de cadeia e/ou formação de grupos polares.
            OIT: Uso do DSC e /ou TGA na determinação do tempo de indução ao oxigênio.
            Ensaios mecânicos: variação de propriedades mecânicas em função da degradação.

  • (2 Aulas) Sistemas heterofásicos: estudos da degradação de blendas e compósitos

 

  • (1 Aulas) Perícia forense na área de degradação de polímeros 

            Mecânico
            Fotoquímico
            Estudos de caso entre os termoplásticos mais utilizados

  • (2 Aulas) Biodegradação

            Condições para a biodegradabilidade
            Oxo-biodegradação (degradação acelerada para formar fragmentos biodegradáveis)

  • (4 Aulas) Técnicas analíticas para acompanhamento de degradação

            FTIR: formação de grupos polares durante processos oxidativos, índices de carbonila e de hidroxila, comparação entre amostras de natureza diferente.
            TGA: Determinação de temperatura inicial da degradação aparente, da temperatura onde ocorre a velocidade máxima de perda de massa e porcentagem de resíduos carboníferos.
            DSC: Variação da cristalinidade em função da variação de tamanho de cadeia e/ou formação de grupos polares.
            OIT: Uso do DSC e /ou TGA na determinação do tempo de indução ao oxigênio.
            Ensaios mecânicos: variação de propriedades mecânicas em função da degradação.

  • (2 Aulas) Sistemas heterofásicos: estudos da degradação de blendas e compósitos

 

  • (1 Aulas) Perícia forense na área de degradação de polímeros


 

Bibliografia: Em virtude da especificidade do tema, escolheu-se basear a bibliografia do curso em literatura aberta e gratuita disponível para download (referência 1) e em periódicos acadêmicos (demais referências).

 

  1. Marco-Aurelio De Paoli. Degradação e estabilização de polímeros. Artliber, 2008 (disponível para download gratuito em http://www.chemkeys.com/blog/2008/09/03/degradacao-e-estabilizacao-de-polimeros)
  2. The role of physical structure and morphology in the photodegradation behaviour of polypropylene, Polymer Degradation and Stability, Vol. 56, n. 1, 55-73
  3. Poli(Tereftalato de Etileno), PET: Uma Revisão Sobre os Processos de Síntese, Mecanismos de Degradação e sua Reciclagem, Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 19, nº 2, p. 121-132, 2009, Romão W, Spinacé MAS, De Paoli MA
  4. Evaluation and identification of degradative processes in post-consumer recycled high-density polyethylene, Polymer Degradation and Stability, Vol. 80, n. 1, 31-37
  5. Ação de Colorantes na Degradação e Estabilização de Polímeros, Quim. Nova, Vol. 29, No. 1, 124-128, 2006, Saron C, Felisberti MI
  6. Polímeros Biodegradáveis – Uma Solução Parcial para Diminuir a Quantidade dos Resíduos Plásticos, Quim. Nova, Vol. 29, No. 4, 811-816, 2006, Franchetti SMM, Marconato JC
  7. Degradação de Polipropileno: Aspectos Teóricos e Recentes Avanços Em Sua Estabilização, Polímeros: Ciência e Tecnologia - Jul/Set-92, Agnelli JAM, Chinelatto MA
  8. Avaliação da Biodegradação de Poli-β-(Hidroxibutirato), Poli-β-(Hidroxibutirato-co-valerato) e Poli-ε-(caprolactona) em Solo Compostado. Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 12, nº 4, p. 311-317, 2002, Derval S. Rosa, Queenie Siu Hang Chui, Rubens Pantano Filho, José Augusto M. Agnelli
  9. Degradação do Polipropileno durante a Extrusão e a Geração de Compostos Orgânicos Voláteis, Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 19, nº 1, p. 79-84, 2009, Carlos A. Cáceres, Sebastião V. Canevarolo