Avaliação da degradação térmica de PELBD produzidos com catalisadores tipo Ziegler-Natta e metalocênicos

Abstract

Este trabalho consistiu na avaliação da degradação de polietilenos linear de baixa densidade (PELBD), produzidos com catalisadores Ziegler-Natta e Metalocênicos e comonômeros olefínicos tipo buteno, hexeno e octeno. A degradação dos polietilenos foi acompanhada através de análises de índice de fluidez, densidade, viscosidade intrínseca, tensão de ruptura, índice de carbonilas e teor de comonômero (FTIR). Foram também utilizadas as técnicas de GPC (cromatografia de permeação em gel), DSC (calorimetria diferencial de varredura) e TREF (fracionamento por gradiente de temperatura). Pela avaliação dos resultados das análises pode-se observar que na degradação termo-oxidativa dos PELBD ocorreram dois tipos de reações, ou seja, formação de reticulações e quebra de cadeias. As alterações nas propriedades foram avaliadas a fim de se verificar o comportamento das amostras de PELBD, frente a degradação causada pelo calor, cisalhamento e presença de oxigênio. A degradação das amostras foi realizada em um misturador Haake. O processo de degradação em PELBD foi dependente de vários fatores, mas principalmente das condições de processamento do polímero. O tempo de residência, velocidade dos rotores e temperatura utilizados no misturador Haake são fatores que tiveram influência significativa no processo de degradação causando variações nas propriedades do polímero. Verificou-se também que a degradabilidade dos PELBD variou com a sua estrutura molecular a qual depende do tipo de catalisador, tipo e teor de comonômero e processo de produção. Os PELBD produzidos com catalisadores Ziegler-Natta tendem a quebrar as cadeias após a degradação, enquanto que os PELBD produzidos com catalisadores metalocênicos tendem a reticulação das cadeias após a degradação.

This work consisted in the evaluation of the linear low density polyethylene (LLDPE) degradation. These were produced by Ziegler-Natta and metallocene catalysts and olefins commoners such us butene, hexene and octene. The polyethylene degradation was followed by analysis of melt index (Ml), density (De), intrinsic viscosity (IV), rupture tension, carbonyl index and commoner content (FTIR). GPC (gel permeation chromatography, DSC (differential scanning calorimetric), TREF (Temperature ration elution fraction) were also used. Was seen that in the termo-oxidative degradation two types of reaction may happen, that is crosslink and chain scission. Changes in the properties had followed with the aim of to verify the behavior of the LLDPE sample, produced with different catalysts (Ziegler-Natta and metallocene) and different commoner towards the degradation caused by the heat, shear and oxygen presence. The degradation was realized in the Haake mixer. From the results it was verified that the degradation process in LLDPE is dependent of several factors, being the main the polymer process condition. The residence time, rotors speed and temperature used in the Haake mixer are factors that had hard influence in the degradation process and they were responsible for polymer properties variation. lt was also verified that the LLDPE degradability changed with its molecular structure that depends on the catalyst, commoner and production process. The LLDPE produced with Ziegler-Natta catalyst tend to chain scission after degradation, while the LLDPE produced with metallocene catalyst tend to crosslink after degradation.