Seminário 1 daniel paiva

419 visualizações

Publicada em

jjh hhhu

Publicada em: Saúde
1 comentário
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
419
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
2
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
1
Comentários
1
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Seminário 1 daniel paiva

  1. 1. Universidade Federal de Pernambuco Departamento de Energia Nuclear Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Energéticas e Nucleares Applications for radiation processing of materials. M.R. Cleland, L.A. Parks, S. Cheng Aluno: José Daniel Soares de Paiva Professor: Elmo de Araújo Disciplina: Química das Radiações em Sistemas Poliméricos
  2. 2. 1. Introdução • Objetivo da irradiação de polímeros é a modificação de suas propriedades afim de torná-los mais atrativos as indústrias e ao comércio. • As propriedades físicas e químicas dos polímeros podem ser modificadas através da exposição a radiação: Raios-, raios-X, elétrons energizados e feixe de elétron de alta energia. • Polimerização, enxerto, reticulação e reações em cadeia;
  3. 3. 1. Introdução • Os efeitos da radiação em sistemas poliméricos são utilizados a mais de 60 anos. • Iniciou-se com a reticulação de materiais plásticos, esterilização de produtos médicos e preservação de alimentos. • Atualmente existem inúmeras aplicações, como o uso de feixe de elétrons de alta energia para produção de filmes plásticos “packaging” para embalagem de alimentos, hidrogéis, tubos de plástico “heat-shrinkable”, plástico em espuma e etc.
  4. 4. 2. Specific energy requirement (SE) • A energia por unidade de massa exigida para que ocorram as reações químicas induzidas pela radiação são proporcionais a dose absorvida (D). Portanto a “Specific energy requirement” é dada por: 𝑆𝐸 = 𝐷 ( 𝐾𝐽 𝐾𝑔 ) • A “Specific energy requirement” ainda pode ser expressa em termos do peso molecular e de G-values: 𝑆𝐸 = 9,65. 106 𝐺 (𝑀𝑜𝑙. 𝑊𝑡) ( 𝐾𝐽 𝐾𝑔 ) • Range G-values: 0,1-10, sendo 1 o valor típico para reticulação de polímeros puros.
  5. 5. 2. Specific energy requirement (SE) • Combinando as duas equações chegamos a conclusão que SE pode ser calculada por: 𝑆𝐸 = 9,65. 106 𝐺 (𝑀𝑜𝑙. 𝑊𝑡) (𝑘𝐺𝑦)
  6. 6. 3.Temperature Rise O aumento da temperatura de materiais irradiados também é proporcional à energia absorvida por unidade de massa: T= 𝐷/𝑐 (K) Onde: T é o aumento da temperatura; D é a dose absorvida; c é a capacidade térmica.
  7. 7. 3.Temperature Rise Dados semelhantes de metais são apresentados na Tabela 2:
  8. 8. 4. Polymerization Revestimentos, adesivos e tintas • Revestimentos, adesivos e tintas podem ser curados (polimerizados) por tratamento com feixes de elétrons de baixa energia; • Estes materiais são combinações de oligômeros (polímeros com pesos moleculares baixos) e monômeros, que controlam a viscosidade antes da cura. Os solventes voláteis não são necessários e o endurecimento ocorre sem perda de material; • As doses necessárias são relativamente baixas, na faixa de 10-30 kGy.
  9. 9. 4. Polymerization Composite materials • São utilizados em produtos que necessitam de uma maior resistência; • Tais materiais são usualmente curados com calor, mas a cura por feixe de elétrons oferece melhorias, tempo e custo; • Os materiais típicos são fibras de carbono com epóxis acrilados; • As principais aplicações são na indústria automotiva e aeroespacial • As doses, geralmente, são de 150-250 kGy;
  10. 10. 5. Grafting • As propriedades de superfície dos polímeros podem ser modificados pela copolimerização de enxerto; • O enxerto pode ser realizada por irradiação de feixe de eltróns de polímeros comuns, tais como polietileno, polipropileno e fluoropolímeros; • A biocompatibilidade de vários polímeros podem ser melhoradas para utilizações médicas.
  11. 11. 6. Crosslinking • A ligação cruzada é o mais importante efeito da irradiação do polímero, poisgeralmente melhora as propriedades mecânicas, térmicas, estabilidades química, ambientais e de radiação de peças pré-formadas, bem como materiais a granel; • Tanto a reticulação do polímero como a cisão na cadeia principal pode ocorrer durante o tratamento, mas um ou outro destes efeitos podem ser predominante.
  12. 12. 6. Crosslinking
  13. 13. 6. Crosslinking
  14. 14. 6. Crosslinking Fios e cabos isolados • A reticulação do isolamento de fios elétricos e cabos foi uma das primeiras aplicações práticas de processamento de feixe de elétrons; • Alguns polímeros utilizados nesta aplicação são o polietileno, policloreto de vinila e a borracha de etileno-propileno; • Melhorias obtidas por irradiação: tolerância a ambientes de alta temperatura e condutores sobrecarregados, retardamento do fogo, aumento da resistência; • Fios irradiados são utilizados em automóveis, veículos militares, aviões, naves espaciais e muitas outras aplicações onde é necessário alto desempenho.
  15. 15. 6. Crosslinking Tubos de plástico Heat-shrinkable • É reticulado para aumentar o “efeito de memória”; • Eeste efeito se baseia em forças de entropia e pontos vulcanizados de estabilidade física ou química; • Quando é aquecido acima da temperatura em que o material não irradiado derreteria, o tubo se torna elástico, quando resfriado, ele mantém a dimensão expandida, ou seja a '' memória '' de sua dimensão inicial; • Exemplos: encapsulamentos para componentes eletrônicos, feixes de fios elétricos e conectores de cabo de telefone exterior.
  16. 16. 6. Crosslinking Filmes plásticos Heat-shrinkable • Também são reticulados para aumentar o efeito de memória; • Possui muitas aplicações na indústria de alimentos; • As Embalagens de filmes modernos usam misturas de vários polímeros diferentes para proporcionar propriedades desejáveis como clareza, dureza, a exclusão de oxigénio e retenção de umidade
  17. 17. 6. Crosslinking Pneus de borracha • Estes materiais são irradiados para se obter reticulação parcial antes do pneu ser montado; • Estabilização durante a curagem no processamento; • O resultado é um pneu de alta qualidade com uniformidade de espessura; • Permite que o pneu tenha espessura fina; • Um pneu mais fino, gera menos atrito; • As doses estão na faixa de 30-50 kGy
  18. 18. 6. Crosslinking Plastic pipe • Tubo de polietileno reticulado é usado para o aquecimento de pisos de concreto com água quente; • As camadas de plástico interiores e exteriores são irradiadas simultaneamente com elétrons de alta energia;
  19. 19. 6. Crosslinking Espuma de plástico • A Reticulação permite a utilização em temperaturas mais elevadas, a expansão e controle do processo de expansão; • As aplicações incluem o isolamento de espuma em cabos coaxiais, juntas, fitas revestidas, suporte de pisos, forros de capacete, almofada,s sutiã, assentos de automóvel e etc.
  20. 20. 6. Crosslinking Hidrogel • É um material polimérico que tem a capacidade de inchar na água e reter uma fracção significativa (mais de 20%) de água dentro da sua estrutura; • Os hidrogéis têm excelente biocompatibilidade e podem ser utilizados para suportes de enzimas e de liberação de fármacos que podem ser incorporados ao hidrogel; • Alguns polímeros que podem formar hidrogéis são: álcool polivinílico (PVA), poliacrilamida (PAAm), polivinil-pirrolidona (PVP), óxido de polietileno (PEO) e metilcelulose (MC).
  21. 21. 7. Degradação Polytetrafluoroethylene • Possui um G de cisão alto e G de reticulação baixo, portanto a irradiação írá reduzir seu peso molecular; • Este efeito é desejável para converter o PFTE em partículas finas; • O pó resultante tem várias utilizações, por exemplo: aditivos para lubrificantes, óleos de motor, tintas de impressão, revestimentos e termoplásticos; • As doses são elevadas, na faixa de 500-1000 kGy, embora doses menores também seja utilizada.
  22. 22. 7. Degradação Celulose • As fibras de celulose a partir de polpa de madeira podem ser convertidas a um líquido chamado de viscose, que é usado para fazer tecidos de rayon e filmes de celofane; • A Irradiação inicial da celulose provoca uma redução no peso molecular, e permite que o resto do processo se complete em menos tempo. Isto reduz o custo e também a poluição ambiental. • A dose utilizada é de aproximadamente 15 kGy.
  23. 23. 7. Degradação Polypropylene • É intencionalmente degradado pela radiação para melhorar a capacidade de processamento para extrusão; • As doses estão, geralmente, na faixa de 15-80 kGy
  24. 24. 8. Conclusão • Processamento por radiação é um método viável e econômico para modificar as propriedades físicas e químicas dos materiais poliméricos. • O número de instalações de irradiação e as vendas anuais de produtos irradiados aumentaram substancialmente. • O crescimento contínuo desta indústria é assegurada pelos efeitos benéficos que podem ser obtidos com este processo de tratamento.
  25. 25. Obrigado!

×