Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282002000100013
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Comparação de Técnicas FTIR de Transmissão, Reflexão e Fotoacústica na Análise de Poliamida-6, Reciclada e Irradiada

A Comparison of Transmission, Reflection and Photoacoustic FTIR Techniques in the Analysis of Recycled and Irradiated Polyamide-6

Evora, Maria C.; Gonçalez, Odair L.; Dutra, Rita C. L.; Diniz, Milton Faria; Wiebeck, Hélio; Silva, Leonardo G. A. e

Downloads: 1
Views: 1252

Resumo

Um estudo comparativo envolvendo técnicas de análise por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) de transmissão, reflexão e fotoacústica é apresentado com análise de poliamida-6. O potencial e as limitações destes métodos são investigados para analisar as alterações espectrométricas que ocorrem no interior e na superfície da poliamida-6, reciclada, e irradiada na presença de oxigênio, com feixe de elétrons de 1,5 MeV, na dose de 500 kGy. As técnicas mostram-se sensíveis para detectar pequenas mudanças de estruturas que ocorrem na poliamida-6 reciclada e irradiada. Os espectros sugerem formação de grupos –OH, HOC=O-, e -C=O, e mudanças estruturais relacionadas com grupos -NH e -CN-C=O. Basicamente, as mesmas alterações espectrométricas são observadas com o uso das técnicas, sendo mais evidenciadas no interior das amostras pela espectroscopia-FTIR de transmissão, e na sua superfície, pela microscopia-FTIR.

Palavras-chave

Poliamida-6 reciclada, poliamida-6 irradiada, espectroscopia no infravermelho

Abstract

A comparative study involving transmission, reflection and photoacoustic FTIR techniques is presented with analysis of polyamide-6. The potential and limitations of these methods are investigated by analyzing structural variations that take place at the surface in the bulk in recycled and irradiated polyamide- 6 with a 1.5 MeV electron beam with a 500kGY dose, in the presence of O2. FTIR techniques appear to be sensitive in detecting small structural changes that occur in recycled and irradiated polyamide-6. The analysis of samples indicated the formation of -OH, HOC=O-, - C=O groups. Also, small structural changes were detected which are characterisitic of NH and -CN-C=O groups. Transmission techniques show better the structural changes in the bulk, and microscopy-FTIR appears to be more sensitive in detecting what occurs at the sample surface.

Keywords

Recycled polyamide-6, irradiated polyamide-6, infrared spectroscopy

References



1. Clegg, D.W.; Collyer A. A.-"Irradiation Effects on Polymers", Elsevier Applied Science, London, (1991).

2. Encyclopedia of Polymer Science Engeneering, v13, (1988).

3. Rosa, M. C. F. - "Preparação de compostos plásticos- celulósicos utilizando radiação", Dissertação e Tese IEA-DT-069 - Instituto de Energia Atômica, São Paulo, (1978).

4. Wiebeck H.; Bernardo, A.; Martini A. M.; Asciutti,S. A.; Oliveira,M.G.; Yai, C. H.- "Modificação das Propriedades Mecânicas da Poliamida-6 em reciclagens sucessivas". In: VI Simpósio Latino Americano de Polímeros, IV Congresso Iberoamericano de Polímeros, IV Simpósio Chileno de Química y Fisicoquímica de Polímeros, October 25-28, 1998, Viña del Mar ¾ Chile. Libro de Resúmenes…Santiago: Sociedad Chilena de Química, p. 200, (1998).

5. Singh, L.P.; Chaudhuri, N.K.- "Effect of gamma irradiation on nylon 6 films", Proceedings of Symposium on Industrial Polymers and Radiation, Sardar Patel University, Vallabh Vidyanagar, Gujarat, February 12-14, (1979).

6. Gupta, M.C.; Pandey,R.R. - "g- Irradiation of Nylon 6", Journal of Polymer Science, v 26, p. 491-502, (1988).

7. Evora, M. C.; Gonçalez, O . L.; Wiebeck, H.; Machado, L. D. B.; Andrade E Silva, L. G.- "Análise dos efeitos da radiação ionizante sobre a poliamida-6 reciclada por termogravimetria e calorimetria exploratória diferencial". In: 2o Congresso Brasileiro de Análise Térmica e Calorimetria, 1o Congresso Panamericano de Análise térmica e Calorimetria, April 9-13, 2000, Poços de Caldas-Minas Gerais-Brazil. Livro de resumos p. 186, ABRATEC, São Paulo, (2000).

8. Smith, A. L. ¾ "Applied Infrared Spectra", John Wiley & Sons, New York, (1979).

9. Jawhari, T.; Quintanilla, L.; Pastor, J.M.¾ "A Comparison of Specular Reflection and PA-FTIR Techniques in the Analysis of Annealed Injection-Molded Poliamide 6,6", Journal of Applied Polymer Science, v 51, p 463-471 (1994).

10. Kelkar, D.S.; Balasubramanian, V.- "Electrical and Structural Properties of Ar+ Implanted Nylon-6 Films", Polymer International v42, p 393-396 (1997).

11. Eriksson, P. A; Boydell, P.; Eriksson, K.; Manson, J. A.E.; Albertsson, A. C. ¾ "Effect of Thermal-Oxidative Aging on Mechanical, Chemical, and Thermal Properties of Recycled Polyamide 66", Journal of Applied Polymer Science, v 65, p.1619-1630, (1997).

12.Cooper, J.B.; Julian, B,; Morrison, H.; Song, P.; Albin, S,; Zheng, J,- "Surface characterization of pulsed UV-laser modified polyamide films".

13. Dutra, R.C.L, Takahashi, M.F.K., Diniz, M.F. -"Importância da Preparação de Amostras em Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) na Investigação de Constituintes em Materiais Compostos", Polímeros: Ciência e Tecnologia, ano V, n 1, jan/mar, p.41-46, (1995).

14. Dutra, R.C.L.; Soares, B.G.; Campos, E.A., Melo, J.D.G.; Silva,J.L.G. - "Composite Materials Constituted by a Modified Polypropylene Fiber and Epoxy Resin", Journal of Applied Polymer Science, v 73, p.69-73, (1999).

15. Ishida, H. -"Quantitative surface FTIR spectroscopy analysis of polymers, Rubber Chem. Technol., p. 497-554, (1987).

16. Patel, S. H.; Todd, D. B.; Xanthos, M. ¾ "Antec, Recent developments in on-line analytical techniques applicable to the polymer industry", p. 2214-2219, (1994).

17. Varley, R. J; Heath, G. R.; Hawthorne, D. G.; Hodghin, J. H.; Simon, G. P.- " Toughening of a trifunctional epoxy system: 1. near infrared-red spectroscopy study of homopolymer cure", Polymer 36, 7, p. 1347-1355, (1995).

18. Mijovié, J.; Andjelié, S.; Yee, C .F. W.; Belluci, F.; Nicolais, L. ¾ "A study of reaction kinetics by near-infrared spectroscopy.2.Comparison with dielectric spectroscopy of model and multifunctional epoxy/amine systems", Macromolecules, v 28, p. 2797-2806, (1995).

19. Araújo, S.C.; Kawano,Y.; Wiebeck; H.; Batista, M.S. ¾ "Identificação de poliamida 6 reciclada utilizando espectroscopia no infravermelho próximo", 50 Congresso Brasileiro de Polímeros, Anais CBPol, 135, p. 565-566, São Paulo, Brasil, (1999).

20. Araújo, S.C.; Kawano,Y.; Wiebeck; H.- "Identificação de poliamida 6 reciclada utilizando espectroscopia no infravermelho próximo", VI Simpósio Latino-Americano de Polímeros ¾ IV Congresso Ibero-americano de Polímeros- IV Simpósio Chileno de Química e Físico Química ¾ Chile, p. 1-46, (1998).

21. Hummel, D.O ¾ "Infrared Spectra of Polymers in medium and long wavelength regions", Interscience Publishers, New York, p. 101, (1967).

22. Lin, J.; Cammarata,V.; Worley, S.D. ¾ "Infrared characterization of biocidal nylon", Polymer v42, 7903-7906, (2001).

23. Urbanski, J. ¾ "Handbook of Analysis of Synthetic Polymers and Plastics", John Wiley & Sons, New York, (1977).

24. Graf, R. T. ; Koenig, J. L.; Ishida, H. - "Introduction to optics and infrared spectroscopic techniques", Polym. Sci. Technol., v 36, p. 1-31, (1987).

25. Serpe, G.; Chaupart, N. ¾ "Relaxation- Structure Relationship in Bulk and Plasticized Polyamide 11", Journal of Polymer Science PartB: Polymer Physics, v.34., p 2351-2365, (1996).

26. Pandey, G.C.; Kulshreshtha, A .K. ¾ "Fourier transform infrared spectroscopy as a quality control tool", Process Control and Quality, v 4, p. 109-123, (1993).

27. Kathryn, A.; Bunding,L. - "Comparison of Mid-IR with NIR in Polymer Analyis", Applied Spectroscopy Reviews, v.28, 3, p. 231-284, (1993).

28. Sasuga, T.; Kawanishi, S.; Nishii, M.; Seguchi, T.; Kohno, I. ¾"Effects of ion irradiation on the mechanical properties of several polymers" - Radiation Physics and Chemistry 1991, v. 37, 1, p. 135-140.



588370e67f8c9d0a0c8b461b polimeros Articles
Links & Downloads

Polímeros: Ciência e Tecnologia

Share this page
Page Sections