Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282003000100010
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Influência da Temperatura, da Massa Molar e da Distribuição de Massa Molar na Tensão Superficial de PS, PP e PE: Experimento e Teoria

Influence of Temperature, Molecular Weight, and Molecular Weight Dispersity on the Surface Tension of PS, PP, and PE: Experiments and Theoretical Analysis

Kamal, Musa R.; Samara, Mazen K.; Shimizu, Renato N.; Demarquette, Nicole R.; Moreira, José C.

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Resumo

Neste trabalho a influência da temperatura, da massa molar (Mn) e da distribuição de massa molar (MWD) na tensão superficial de poliestireno (PS) foi avaliada utilizando o método da gota pendente. A influência da temperatura na tensão superficial de polipropileno isotático (i-PP) e de polietileno de baixa densidade (PELBD) também foi estudada aqui. As teorias de Patterson-Rastogi e Dee-Sauer foram utilizadas em conjunção com a teoria de equação de estado de Flory, Orwoll, e Vrij (FOV) para prever a tensão superficial (γ) utilizando dados de pressão-volume-temperatura (PVT) dos polímeros. Ambas teorias prevêem que a tensão superficial diminui linearmente com o aumento da temperatura e aumenta com a massa molar concordando com os resultados experimentais. Entretanto, ambas teorias subestimam a mudança de entropia de formação de superfície por unidade de área a volume constante para sistemas poliméricos de baixa massa molar e polidisperso e subestimam o efeito da distribuição de massa molar na tensão superficial

Palavras-chave

Tensão superficial, poliestireno, polietileno, polipropileno

Abstract

In this work, the influence of temperature, molecular weight (Mn) and molecular weight dispersity (MWD) on the surface tension of polystyrene (PS) was evaluated using the pendant drop method. The influence of temperature on the surface tension of isotatic polypropylene (i-PP) and of linear low density polyethylene (LLDPE) was also studied here. Patterson-Rastogi and Dee and Sauer theories were used in conjunction with the Flory, Orwoll, and Vrij (FOV) equation of state to predict surface tension (γ) using bulk pressure-volumetemperature (PVT) data. Both theories predicted that surface tension decreases linearly with increasing temperatures and increases with molecular weight corroborating the experimental data. However, both theories underestimated the entropy change of surface formation per unit area at constant volume for low molecular weight and polydisperse systems and underestimated the effect of molecular weight dispersity on surface tension.

Keywords

Surface tension, polystyrene, polyethylene, polypropylene
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