MODELAGEM ESTOCÁSTICA DA EVOLUÇÃO TEMPORAL DA MICROESTRUTURA DE SISTEMAS POLIMÉRICOS

MODELAGEM ESTOCÁSTICA DA EVOLUÇÃO TEMPORAL DA MICROESTRUTURA DE SISTEMAS POLIMÉRICOS

LEMOS, T. S. M.; MELO JR, P. A.; PINTO, J. C. C. S.

Artigo:

O conhecimento da microestrutura de um material polimérico é de grande interesse industrial, pois dela derivam todas as propriedades macroscópicas que definem a aplicabilidade do material. Neste trabalho, sistemas de copolimerização são modelados estocasticamente pela utilização do algoritmo de Gillespie, para determinação da evolução temporal da microestrutura dos produtos copoliméricos com arquitetura linear de cadeia. Técnicas para extensão do algoritmo de Gillespie para simulação dos processos realizados em reatores contínuos são apresentadas. São modelados os processos em reatores do tipo tanque agitado sob efeito de máxima micromistura, através do acoplamento de um módulo determinístico à simulação estocástica, para tratamento das correntes convectivas. Os processos em reatores com efeitos de macromistura qualquer, sob efeito de micromistura de segregação completa, são modelados com auxílio da discretização da distribuição de tempos de residência e convolução de simulações estocásticas em batelada.

O conhecimento da microestrutura de um material polimérico é de grande interesse industrial, pois dela derivam todas as propriedades macroscópicas que definem a aplicabilidade do material. Neste trabalho, sistemas de copolimerização são modelados estocasticamente pela utilização do algoritmo de Gillespie, para determinação da evolução temporal da microestrutura dos produtos copoliméricos com arquitetura linear de cadeia. Técnicas para extensão do algoritmo de Gillespie para simulação dos processos realizados em reatores contínuos são apresentadas. São modelados os processos em reatores do tipo tanque agitado sob efeito de máxima micromistura, através do acoplamento de um módulo determinístico à simulação estocástica, para tratamento das correntes convectivas. Os processos em reatores com efeitos de macromistura qualquer, sob efeito de micromistura de segregação completa, são modelados com auxílio da discretização da distribuição de tempos de residência e convolução de simulações estocásticas em batelada.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-0688-24425-165044

Referências bibliográficas

• [1] AL-HARTHI, M. A.; MASIHULLAH, J. K.; ABBASI, S. H.; SOARES, J. B. P. Gradient Copolymers by ATRP in Semibatch Reactors: Dynamic Monte Carlo Simulation. Macromol. React. Eng. n. 3, p. 148, 2009.
• [2] ASUA, J. M. Polymer Reaction Engineering. Oxford: Blackwell Publishing Ltd, 2007.
• [3] BATES, F. S.; FREDRICKSON, G. H. Block Copolymers – Designer Soft Materials. Phys. Today, n. 52, p. 32, 1999.
• [4] FOGLER, H. S. Elementos de Engenharia das Reações Químicas. Rio de Janeiro: LTC, 2009.
• [5] GILLESPIE, D. T. A General Method for Numerically Simulating the Stochastic Time Evolution of Coupled Chemical Reactions. Journ. of Comp. Phys., n. 22, p. 403, 1976.
• [6] LEMOS, T. S. M. Modelagem Estocástica da Formação de Produtos Copoliméricos com Microestrutura Controlada em Reatores Contínuos, M.Sc., COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, 2014.
• [7] NICOLAS, J.; GUILLANEUF, Y.; LEFAY, C.; BERTIN, D.; GIGMES, D.; CHARLEUX, B. Review Nitroxide-mediated polymerization, Polymer Science, n. 38, p. 63, 2013.
• [8] PAKULA, T.; MATYJASZESKI, K. Structure, thermodynamics and dynamic properties of gradient copolymers. Computer simulation. Macromol. Theo. and Simul., n. 5, p. 987, 1996.
• [9] VAN STEENBERGE, P. H. M.; D’HOOGE, D. R.; WANG, Y.; ZHONG, M. REYNIERS, M. F. KONKOLEWICZ, D.; MATYJASZEWSKI, K.; MARIN, G.B. Linear Gradient Quality of ATRP Copolymers, Macromolecules, vol.45, n. 21, pp. 8519, 2012.
• [10] WANG, L.; BROADBELT, L. Explicit Sequence of Styrene/Methyl Methacrylate Gradient Copolymers Synthesized by Forced Gradient Copolymerization with Nitroxide-Mediated Controlled Radical Polymerization. Macromolecules, n. 42, p. 7961, 2009.

Como citar:

LEMOS, T. S. M.; MELO JR, P. A.; PINTO, J. C. C. S.; "MODELAGEM ESTOCÁSTICA DA EVOLUÇÃO TEMPORAL DA MICROESTRUTURA DE SISTEMAS POLIMÉRICOS", p-11622-11629. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-0688-24425-165044