Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.4322/polimeros.2014.045
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Efeito dos solventes orgânicos sobre o comportamento físico-químico do polietileno de alta densidade (PEAD) e polipropileno (PP)

Effect of Organic Solvents on the Physical-Chemistry Behavior of High Density Polyethylene (HDPE) and Polypropylene (PP)

Pereira, Thieres M. C.; Domingos, Eloilson; Castro, Eustaquio V. R. de; Romão, Wanderson; Sena, Geovane L. de; Sena, Denise Rocco de

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Resumo

O mercado brasileiro de embalagens empregado ao armazenamento de petróleo e seus derivados vem crescendo a cada ano, sendo constituídas basicamente por polietileno de alta densidade (PEAD) e polipropileno (PP). Contudo durante o armazenamento, a matriz polimérica fica exposta ao óleo, comprometendo suas propriedades físicas e consequentemente a durabilidade do material. Portanto, estudos relacionados com a interação entre solventes orgânicos e a matriz polimérica tornam-se importantes. Neste trabalho, a interação do PEAD e PP com diferentes solventes apolares (tolueno, n-heptano, n-decano e ntetradecano) foram estudadas em função da temperatura (25, 50 e 80 oC). Os valores de ganho de massa, coeficientes de difusão, sorção, permeabilidade e parâmetros de mecanismo de transporte foram calculados. O ganho de massa observado para o PP foi maior do que para o PEAD, em todas as temperaturas, sendo que o tolueno foi o solvente responsável pelo maior ganho de massa, atingindo o equilíbrio em um menor intervalo de tempo. Esse resultado corrobora com os valores de coeficiente de difusão e de permeabilidade, que aumentaram na seguinte ordem: n-heptano > n-decano > n-tetradecano. Uma ordem inversa foi observada para os solventes alifáticos quando os valores de coeficiente de sorção foram calculados. O mecanismo de transporte foi também estudado através da regressão dos dados de sorção, sendo classificado como anômalo.

Palavras-chave

Polietileno de alta densidade, PEAD, polipropileno, PP, envelhecimento, ganho de massa, difusão, sorção, permeabilidade

Abstract

Recently, the brazilian packing market of polymeric materials applied to storage of petroleum and its devired is growing every year, being basically constituted from two polymers: high density polyethylene (HDPE) and polypropylene (PP). However, during the storage process, the polymeric matrix can interact with the oil, thus compromising, its physical-chemical properties and durability. Therefore, it is necessary to study the migration mechanism existent between organic solvents and polymeric materials. In this work, the interaction of HDPE and PP with different organic solvents (toluene, n-heptane, n-decane and n-tetradecane) was studied as function of temperature (25, 50 and 80 oC). Values of weight gain, coefficients of diffusion, sorption and permeability and mechanism of transport were calculated. The values of weight gain for PP were higher than PEAD in all temperatures studied. Among the solvents used, the toluene had the highest weight gain, reaching consequently, an equilibrium plateau in a lower time period. This result is good agreement with the diffusion and permeability coefficients, which the values increased in the following order: toluene > n-heptane > n-decane > n-tetradecane. An appositive behavior was observed for aliphatic solvents when the sorption coefficient values were analyzed. The mechanism of transport phenomenon was also studied, being classified as anomalous transport.

Keywords

high density polyethylene, HDPE, polypropylene, PP, aging, weight gain, diffusion, sorption, permeability

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