Estudo Viscosimétrico de Copolímeros à Base de 1,3-Butadieno e 1-Octeno em Tulueno e Hexano

Abstract

Resumo: A viscosimetria é um procedimento experimental simples e pouco oneroso, que pode fornecer informações valiosas sobre o volume hidrodinâmico e a conformação de macromoléculas em solução, num determinado solvente, em uma dada temperatura. Os parâmetros viscosimétricos podem ser matematicamente calculados por extrapolação gráfica, cuja execução experimental é mais demorada. Em contrapartida, é possível que a determinação seja feita por um único ponto. Foi realizado um estudo viscosimétrico, em solução, de polibutadieno e de copolímeros aleatórios de 1,3-butadieno e 1-octeno, (obtidos com diferentes razões, em massa, de 1,3-butadieno/1-octeno (Bd/Oct = 99/1 e 97/3) utilizando-se tolueno e hexano, a 30 ± 0,1 °C. A massa molar das amostras foi determinada por cromatografia de exclusão por tamanho (SEC). Os cálculos por extrapolação gráfica foram feitos empregando-se as equações de Huggins, Kraemer e Schulz-Blaschke e a determinação por único ponto pelas equações de Schulz-Blaschke, Solomon-Ciuta e Deb-Chanterjee. O método de determinação por um único ponto mostrou-se eficiente para os sistemas estudados. Avaliou-se a qualidade dos solventes por meio da determinação das constantes viscosimétricas de Huggins e Kraemer. Ambos os solventes utilizados podem ser classificados como bons para os polímeros analisados (k h <0,5 e k k <0), sendo o hexano o melhor, uma vez que as viscosidades intrínsecas determinadas para todas as amostras neste solvente foram maiores do que as determinadas em tolueno. Por meio dos valores de viscosidade intrínseca e do parâmetro g' (razão entre as viscosidades do polímero ramificado e do linear) foi confirmada a existência de ramificações na cadeia polimérica já que g'<1 e os valores de viscosidade intrínseca são inferiores aos obtidos para o homopolímero. Palavras-chave: Copolimerização, 1,3-butadieno, 1-octeno, viscosimetria, determinação por um único ponto. Viscosimetric Study of Copolymer Based on 1,3-Butadiene and 1-Octene in Toluene and HexaneAbstract: Viscosimetry is a simple, inexpensive characterization method that provides valuable information about the hydrodynamic volume and conformation of macromolecules in solution, in a solvent, at a given temperature. The viscosimetric parameters can be mathematically calculated by graphic extrapolation, in time-consuming experimental tests. It is possible, however, to achieve results by a single point determination. In this work we used the two calculation methods employing a series of six equations: Huggins, Kraemer and Schulz-Blaschke, by graphic extrapolation; and Schulz-Blaschke, Solomon-Ciuta and Deb-Chanterjee, by a single point determination, for solutions of polybutadiene and of random copolymers of 1,3-butadiene and 1-octene, with different mass ratios (Bd/Oct = 99/1 and 97/3). The viscosimetric determinations were carried out in toluene and hexane, at 30 ± 0.1 °C. The weight average molecular mass was determined by size exclusion chromatography (SEC). The values of intrinsic viscosity and of some constants indicated that both t...

Viscometric study of chitosan solutions in acetic acid/sodium acetate and acetic acid/sodium chloride

“…where Á r = relative viscosity or viscosity ratio (Á r = t/t o , being t o the efflux time of the solvent and t the efflux time of the solution in a given concentration), Á r − 1 = Á sp (Á sp = specific viscosity), Á sp /c = Á red = reduced viscosity or viscosity number, c = concentration, [Á] h = lim c → 0 Á sp /c = intrinsic viscosity or limiting viscosity number of Huggins, [Á] k = lim c → 0 ln Ár /c = intrinsic viscosity or limiting viscosity number of Kraemer, [Á] SB = limÁ sp → 0 Á sp /c = intrinsic viscosity or limiting viscosity number of Schulz-Blaschke, and k h , k k and k SB = coefficients of Huggins, Kraemer and Shulz-Blaschke, respectively. Experimental results show that k h < 0.50 and k k < 0 indicate good solvents, while k h > 0.50 and k k > 0 indicate poor solvents (Delpech et al, 2007(Delpech et al, , 2002a(Delpech et al, , 2002bDelpech & Oliveira, 2005;Mello et al, 2006Mello et al, , 2005Silva et al, 2013).…”

“…Physical-chemical studies of the solvent quality and determination of the best equation to calculate the intrinsic viscosity and molar mass from a single point have been described for various polymer-solvent-temperature systems (Delpech et al, 2007(Delpech et al, , 2002a2002b;Delpech & Oliveira, 2005;Mello et al, 2006Mello et al, , 2005Silva et al, 2013). To the best of our knowledge, there are no reports in the literature of this type of study of polymers based on chitosan.…”

“…Capillary viscometry is an easily executed but laborious experimental method that supplies this information. Hence, there is strong interest in developing experimental and mathematical methods that can simultaneously reduce the time of experimental determination of these parameters and provide results with small error margin (Delpech, Coutinho, Souza, & Cruz, 2007;Delpech & Oliveira, 2005;Delpech, Coutinho, & Habibe, 2002a;Delpech, Coutinho, & Garcia, 2002b;Mello, Delpech, Fernanda, & Albino, 2006Silva, Mello, Delpech, & Costa, 2013).…”

“…Eq. (3) (Shulz-Blaschke) also is widely used for single-point determination, using the fixed value of 0.28 for k SB , which according to the literature is adequate for many polymer-solvent-temperature systems (AbdelAzim, Atta, Farahat, & Boutros, 1998;Delpech et al, 2007Delpech et al, , 2002aDelpech et al, , 2002bDelpech & Oliveira, 2005;Khan, Gupta, & Bhargava, 1983;Mello et al, 2005Mello et al, , 2006Schoff, 1999;Silva et al, 2013).…”

“…An error analysis based on the percentage difference between the values obtained by graphical extrapolation and by single-point determination is then carried out to choose the best equation. The equation of Huggins is generally employed as the base for the calculations (Delpech et al, 2007(Delpech et al, , 2002a(Delpech et al, , 2002bDelpech & Oliveira, 2005;Mello et al, 2006Mello et al, , 2005Silva et al, 2013).…”