Polimerização de cloreto de vinilo em fase dispersa : desenvolvimento e caracterização de novos produtos e optimização do processo

Palavras-chave: Cloreto de vinilo,Polimerização

O presente trabalho teve como objecto o estudo e desenvolvimento de novos produtos com a estrutura base de Poli(cloreto de vinilo) produzidos através dos processos de polimerização em emulsão e suspensão. Na polimerização em emulsão, partindo do conhecimento base da tecnologia de produção detida pela empresa CIRES, S.A., foram realizados diversos estudos tendo em vista um maior domínio e desenvolvimento sobre as condições reaccionais correlacionadas com factores para a redução da viscosidade das denominadas pastas ou plastisóis, constituídas por partículas de polímero impregnadas e dispersas num plastificante líquido. Numa primeira fase dos trabalhos, foram estudadas formas de controlo da distribuição final de tamanhos de partícula. Inicialmente, com uma técnica clássica de polimerização em emulsão, a utilização de diferentes emulsionantes aniónicos permitiu obter um maior conhecimento sobre a respectiva incidência no tamanho médio de partícula. Numa segunda fase, foi aplicada e desenvolvida uma técnica não convencional de polimerização em emulsão. Assim, dando continuidade ao conhecimento publicado, a aplicação de uma mistura de emulsionantes aniónico/não-iónico, tornou possível aceder a um novo método de manipulação e controlo das distribuições de tamanhos de partícula de polímero em emulsão. Com o novo conhecimento obtido na área da polimerização em emulsão do cloreto de vinilo, numa segunda parte dos trabalhos procedeu-se à caracterização reológica dos polímeros de emulsão sob a forma final de plastisóis. Mediante alterações na etapa de polimerização, foi possível sistematizar e, assim, produzir conhecimento sobre os efeitos no comportamento reológico dos plastisóis, nomeadamente na influência do tipo de emulsionante aniónico utilizado. Paralelamente, a optimização do processo industrial foi levada a cabo com o estudo de integração energética de correntes no processo de secagem e, consequentemente, a análise económico-financeira do respectivo projecto. Também, com a análise prévia de várias alterações propostas em diversos itens do processo industrial, foi possível alcançar uma redução substancial nos custos variáveis de produção. Na polimerização em suspensão, foi lançado o objectivo de obtenção de um copolímero do tipo reticulado para a aplicação em produtos especiais, designadamente em superfícies sem brilho (“mate”). Assim, após selecção e estudo comparativo de vários agentes reticulantes na reacção de polimerização, foi investigado o comportamento do polímero aquando da transformação no produto final, designadamente no efeito “mate” pretendido e na qualidade global do acabamento. Este trabalho, tendo por base uma forte componente tecnológica, tenta contribuir para a melhoria da performance do processo industrial de produção do poli(cloreto de vinilo). De uma forma mais ampla, procurou-se aumentar o conhecimento na área da polimerização em emulsão, proporcionando um avanço à tecnologia disponível para a obtenção de novos produtos procurados por um mercado com crescente grau de exigência. Na polimerização em suspensão, o desenvolvimento de produtos para aplicações especiais, visa, sobretudo, dotar o polímero de novas valências técnicas que, escapando às aplicações genéricas, proporcionarão uma maior versatilidade e um maior potencial de crescimento na cadeia de valor. Assente nos objectivos definidos, o presente trabalho tratou as diferentes etapas para a obtenção de produtos finais com a estrutura de poli(cloreto de vinilo); da reacção de polimerização por radicais livres, à caracterização reológica de plastisóis, passando pela formulação e transformação dos (co)polímeros. Consequentemente, embora segmentado nos diferentes temas, o presente trabalho acaba por abranger e integrar vários aspectos de toda a cadeia produtiva, designadamente da unidade industrial onde o mesmo foi realizado.

Área científica: Ciências Exactas e Naturais