Síntese do Poliestireno (PS) por polimerização via radicais livres - Parte 2

Esta é a segunda parte do artigo, para ver a primeira clique aqui.

O monômero de estireno previamente tratado e seco foi colocado no balão de destilação ao qual adicionou-se cerca de 2,5 g de enxofre para evitar a polimerização durante o aquecimento. Isso é muito importante nessa etapa, pois o inibidor do monômero foi retirado durante a purificação, que ainda não havia sido concluída.


O enxofre sendo adicionado ao monômero


A temperatura da manta era aumentada progressivamente, fazendo com que a primeira fração da destilação fosse recolhida. Somente a fração destilada em torno do ponto de ebulição do monômero (~145°C) foi aproveitada, interrompendo o aquecimento antes da remoção total da fração volátil, isto é, da “cauda” da destilação.


O monômero sendo destilado


2. Polimerização do estireno

Para iniciar a polimerização, foi adicionado 1 grama de peróxido de metil-etil cetona a 100 gramas do monômero de estireno tratado anteriormente, depois disso, a mistura foi mantida em repouso por 1 semana. Obs.: mantive em repouso por 1 semana porque de segunda a sexta eu trabalho... ¬¬

Após uma semana, o material foi mantido aquecido dentro de um balão de fundo redondo em uma manta de aquecimento com temperatura de 140°C durante 10 horas. Sobre a boca do balão foi apoiada uma rolha de borracha de forma que a pressão interna pudesse escapar, porém evitando a circulação de ar dentro do balão.


O primeiro sinal de polimerização: a formação de fio

Após 10 horas do início do aquecimento, a manta foi desligada permitindo a verificação da completa polimerização através da solidificação do material. A retirada do poliestireno de dentro da vidraria pôde ser realizada por meio de novo aquecimento a 240°C, tornando o material líquido e confirmando sua propriedade termoplástica.


Poliestireno dentro do balão

Saindo do balão após aquecimento

Borra de PS


3. Considerações finais

Essa é uma experiência muito legal para quem quer aprender como são feitos os plásticos ou simplesmente apresentar um bom trabalho de química. Sobre a cor amarelada do PS (que deveria ser transparente incolor), acredito que a causa seja vestígios de enxofre no balão ou de uma experiência anterior com biodiesel - parece que no quesito limpeza de vidraria eu deixo a desejar rsrs.

Veja a primeira parte desse artigo:

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Bibliografia:
HARPER, Charles A.; PETRIE, Edward M. Plastics Materials and Process: A Concise Encyclopedia. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2003.
WIEBECK, Hélio; HARADA, Júlio. Plásticos de Engenharia: Tecnologia e Aplicações. São Paulo: Artliber Editora, 2005.
Artigo postado em 01/05/2011
Sobre o autor: Daniel Tietz Roda é Tecnólogo em Produção de Plásticos formado pela FATEC/ZL e Técnico em Projetos de Mecânica pela ETEC Aprígio Gonzaga. Trabalhou na área de assistência técnica e desenvolvimento de plásticos de 2008 até 2013 e atualmente é proprietário do Tudo sobre Plásticos.
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