Síntese e caracterização de poliésteres termoplásticos

Abstract

Os poliésteres termoplásticos vêm apresentando um crescimento significativo nas áreas automotiva, plásticos de engenharia, eletro-eletrônico, adesivos, etc. Este crescimento vem de encontro com as propriedades que estes materiais apresentam como resistência térmica, resistência química, rigidez, processabilidade, moldabilidade, velocidade de cristalização entre outras. Este estudo tem como objetivo a síntese e caracterização de poliésteres utilizando diferentes fontes de ácido tereftálico (DMT e PET) e com diferentes composições de dióis (hexanodiol e butanodiol). Os poliésteres sintetizados foram caracterizados quanto a sua viscosidade, massa molecular, propriedades térmicas e mecânicas e com relação as suas características de adesividade, sendo comparados com um poliéster comercial utilizado como adesivo termofundível. O reagentes de partida DMT e PET mostraram-se eficientes para a obtenção de poliésteres com alta massa molecular (Mw= 46450 g/mol e Mn= 24230 g/mol) comparáveis com a do poliéster comercial (Mw= 51000 g/mol e Mn= 15350g/mol). A introdução do PET na síntese de poliésteres diminuiu significativamente o tempo de reação que inicialmente era de 12 horas passando para aproximadamente 5 horas. O uso de hexanodiol, butanodiol ou misturas destes na síntese produziram poliésteres com viscosidades, propriedades térmicas e mecânicas bem distintas. Os poliésteres obtidos com butanodiol apresentam comportamentos térmicos semelhantes ao poliéster comercial (Tm 178 e 172°C, respectivamente) e poliésteres sintetizados com hexanodiol apresentam propriedades de tensão versus deformações similares ao poliéster comercial. O uso das misturas de butanodiol/hexanodiol mostra que um maior percentual de hexanodiol na composição do poliéster produz um polímero com menor temperatura de fusão e de transição vítrea e com maior percentual de deformação.

Thermoplastic polyesters comes featuring a significant increase in areas such as automotive, plastic engineering, electronic, adhesives, etc. This growth results from is consequence of the combination of their positive properties like thermal resistance, chemical resistance, processability, moldability, crystallization speed among others. The objective of this study is the synthesis and characterization of polyesters formulated different sources of terephthalic acid (DMT and PET) as well as different compositions of diols (hexanediol and butanediol). The polyesters obtained were characterized by according their viscosity, molecular weight, mechanical and thermal properties and adhesiveness. They were compared to a commercial polyester which has been used as hot melt adhesive. The using of DMT and PET showed good efficiency as starting reagents for obtaining polyester with high molecular mass (MW = 46450 g/mol and Mn = 24230 g/mol) comparable with the commercial polyester (Mw= 51000 g/mol e Mn= 15350g/mol). The introduction of PET in the synthesis of polyesters leads to significant reduction in process time, at 12 hours going for about 5 hours. The use of hexanediol, butanediol or mixtures thereof produced of polyesters with quite different viscosities, thermal and mechanical properties. Experiments made with butanediol exhibit thermal behavior similar to the commercial polyester (Tm 178 and 172° C, respectively) and polyesters based on hexanediol have mechanical properties (stress x strain) similar to standard polyester. A higher percentage of hexanediol in the polyester composition produces a polymer with lower melt temperatures and glass transition and higher percentage of deformation.