fevereiro 2015 vol. 1 num. 2 - XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química

Artigo - Open Access.

Idioma principal

MODELAGEM MATEMÁTICA DA POLIMERIZAÇÃO EM MINIEMULSÃO DO ESTIRENO UTILIZANDO INICIADOR HIDROSSOLÚVEL: EFEITOS DAS CONCENTRAÇÕES DE EMULSIFICANTE E INICIADOR.

AGNER, T.; ARAÚJO, P. H. H. de; SAYER, C.;

Artigo:

O presente trabalho visa o desenvolvimento de um modelo matemático que represente de forma confiável o processo de homopolimerização em miniemulsão de estireno, utilizando um iniciador hidrossolúvel em um reator operado em batelada. O programa envolvendo as equações matemáticas foi implementado em Fortran, e as equações diferenciais resolvidas com o pacote computacional DASSL. O modelo proposto foi validado com dados experimentais da literatura, possibilitando o estudo da influência das concentrações de emulsificante e de iniciador na conversão, no número médio de radicais por partícula (ñ) e no número de partículas (Np). Os resultados revelaram que na presença de micelas a velocidade da reação e o Np dependem da concentração de emulsificante. Na ausência de micelas as concentrações de emulsificante e de iniciador não tiveram efeito sobre o Np, sendo a nucleação das gotas o mecanismo predominante. No início da reação o ñ foi praticamente independente da quantidade de iniciador, assumindo um valor constante próximo a 0,5. Quanto maior a concentração de iniciador mais pronunciado foi o efeito gel e este apareceu mais cedo.

Artigo:

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1514-18920-147392

Referências bibliográficas
  • [1] ANTONIETTI, M.; LANDFESTER, K.. Polyreactions in Miniemulsion. Progress in Polymer Science, v. 27, p. 689-757, 2002.
  • [2] ASUA, J. M.. Miniemulsion polymerization. Progress in Polymer Science, v. 27, p. 1283- 1346, 200
  • [3] ASUA, J. M.; RODRIGUEZ, V. S.; SILEBI, C. A.; EL-AASSEER, M. S.. Miniemulsion copolymerization of styrene-methyl methacrylate: Effect of transport phenomena. Makromol. Chem. Macromol Symp., v. 35-36, p. 59-85, 1990.
  • [4] ASUA, J. M.; SUDOL, E. D.; EL-AASSER, M. S.. Radical desorption in emulsion polymerization. J. Pol. Sci. Part A: Polymer Chemistry, v. 27, p. 3903-3913, 1989.
  • [5] BRANDRUP, J.; IMMERGUT, E. H.; GRULKE, E. A.. Polymer Handbook. New York: J. Wiley, 1999.
  • [6] CHAMBERLAIN, B. J.; NAPPER, D. H.; GILBERT, R. G.. Polymerization within styrene droplets. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1, v. 78, p. 591-606, 1982.
  • [7] COLMÁN, M. M. E.. Incorporação de poliestireno em reações de polimerização em miniemulsão. 2008. 102p. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2008.
  • [8] COSTA, C.; TIMMERMANN, S. A. S.; PINTO, J. C.; ARAUJO, P. H. H.; SAYER, C.. Compartmentalization effects on miniemulsion polymerization with oil-soluble initiator. Macromol. React. Eng., v. 7, p. 221-231, 2013.
  • [9] DELGADO, J.; EL-AASSER, M. S.; SILEBI, C. A.; VANDERHOFF, J. W.; GUILLOT, J.. Miniemulsion copolymerization of vinyl acetate and butyl acrylate. 2. Mathematical Área temática: Simulação, Otimização e Controle de Processos 7model for the monomer transport. J. Polym. Sci. Part. B: Polym. Phys, v. 26, p. 1495-517, 1988.
  • [10] FONTENOT K.; SCHORK F. J.. Simulation of mini/macro emulsion polymerization. I. Development of the model. Polymer Reaction Engineering, v. 1, p. 75-109, 1992.
  • [11] GILBERT, R. G.. Emulsion polymerization: A mechanistic approach. London: Academic Press, 1995.
  • [12] HUI, A. W.; HAMIELEC, A. E.. Thermal polymerization of styrene at high conversions and temperatures. J.Applied Polym. Sci., v. 16, p. 749-762, 1972.
  • [13] LANDFESTER, K.. Miniemulsions for nanoparticle synthesis. Top Curr Chem., v. 227, p. 75-123, 2003.
  • [14] MARTEN, F. L.; HAMIELEC, A. E.. High conversion diffusion controlled polymerization of styrene I. J. Applied Polym. Sci., v. 27, p. 489-505, 1982.
  • [15] OMI, S.; KUSHIBIKI, K.; NEGISHI, M.; ISO, M. Generalized computer modeling of semi-batch, n-component emulsion copolymerization systems and its applications, Zairyo Gijutsu, v. 3, p. 426-, 1985.
  • [16] PAQUET, D. A.; RAY, W. H.. Tubular reactors for emulsion polymerization: II. Model comparisons with experiments. AIChE J., v. 40, n. 1, p. 73-87, 1994.
  • [17] REID, R. C.; PRAUSNITZ, J. M.; POLING, B. E.. The properties of gases and liquid. New York: McGraw-Hill, 1987.
  • [18] SAMER, S. J.; SCHORK, F. J.. Dynamic modeling of continuous miniemulsion polymerization reactors. Polymer Reaction Engineering, v. 5, p. 85-124, 1997.
  • [19] SCHORK, F. J.; LUO, Y.; SMULDERS, W.; RUSSUN, J. P.; BUTTÉ, A.; FONTENOT, K.. Miniemulsion polymerization. Adv. Polym. Sci., v. 175, p. 129-255, 2005.
  • [20] SMITH, W. V.; EWART, R. H.. Kinetics of emulsion polymerization. J. Chem. Phys., v. 16, p. 592-599, 1948.
  • [21] SOOD, A.; AWASTHI, S. K.. Population balance model for miniemulsion polymerization. 1.
  • [22] Model development. Macromol. Theory Simul., v. 13, p. 603-614, 2004.
  • [23] TEFERA, N.; WEICKERT, G.; WESTERTERP, K. R.. Modeling of free radical polymerization up to high conversion. II. Development of a mathematical model. J. Applied Polym. Sci., v. 63, p. 1663-1680, 1997.
  • [24] UGELSTAD, J.; EL-AASSER, M. S.; VANDERHOFF, J. W. J.. Emulsion polymerization: Initiation of polymerization in monomer droplets. J. Polym. Sci.: Polym. Letters Ed., v. 11, no. 8, p. 503-513, 1973.
  • [25] UGELSTAD, J.; MOEK, P. C.; AASEN, J. O.. Kinetics of emulsion polymerization. J. Pol. Sci., v. 5, p. 2281-2287, 1967.
Como citar:

AGNER, T.; ARAÚJO, P. H. H. de; SAYER, C.; "MODELAGEM MATEMÁTICA DA POLIMERIZAÇÃO EM MINIEMULSÃO DO ESTIRENO UTILIZANDO INICIADOR HIDROSSOLÚVEL: EFEITOS DAS CONCENTRAÇÕES DE EMULSIFICANTE E INICIADOR.", p. 12568-12575 . In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 2359-1757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1514-18920-147392

últimos 30 dias | último ano | desde a publicação


downloads


visualizações


indexações