ESTABILIZAÇÃO
DE
POLÍMEROS
SÍNTESE
Prevenção e/ou controle dos
Processos de degradação
COMPOSIÇÃO
PROCESSAMENTO
USO FINAL
Estabilização Preventiva
Estabilização por Aditivação
Estabilização Preventiva
(ou estabilização interna)
Na síntese:
escolha de monômeros de alta pureza
processos especiais de polimerização
minimização dos resíduos e impurezas
copolimerização com comonômeros
auxiliares de alta estabilidade
Métodos pós-polimerização:
reações químicas que eliminam
ou reduzem os sítios mais susceptíveis aos ataques de agentes degradantes
Exemplos: Cloração do PVC e a hidrogenação de polímeros diênicos
Estabilizantes Embutidos na Cadeia Polimérica
Estabilizantes reativos capazes de se fixar nas cadeias do polímero
através de ligações químicas primárias.
Os grupos laterais destes estabilizantes podem, por exemplo, atuar
como antioxidantes.
Estabilização por Aditivação
Critérios de desempenho / Restrições de aplicabilidade
(em relação ao aditivo estabilizante)
Inerente estabilidades térmica e à luz
não deve degradar facilmente em presença de O2, umidade e microorganismos
adequada capacidade de mistura e boa compatibilidade
elevada permanência / baixa volatilidade
efeitos no comportamento reológico / propriedades mecânicas
atoxicidade (quando necessário)
não causar opacidade / manchamento / alteração de cor
RELAÇÃO CUSTO / BENEFÍCIO
Estabilização por Aditivação
Estabilização por Aditivação
Mecanismo de Ativação dos
Estabilizantes
Antioxidantes primários
Antioxidantes secundários (decompositores de ROOH)
e desativadores de metais
Agentes de ocultação ou "filtros"
Absorvedores de radiação UV
Dissipadore de Estado Excitado
Estabilizantes à luz do tipo HALS
Antioxidantes Primários
Interceptam radicais livres (POO , PO , etc) que propagam a degradação
oxidativa
Antioxidantes primários doadores de hidrogênio
Geralmente são fenóis estericamente impedidos
Por exemplo:
HO
CH3
BHT
Antioxidantes Primários
Antioxidantes Primários
Mecanismo de ação dos antioxidantes
Exemplo: BHT (butilhidroxitolueno)
.
R + (H 3C)3 C
.
OH
O
C(CH3 )3
C(CH3 )3
+ (H 3C)3 C
RH
estabilizado
C(CH3 )3
C(CH3 )3
Antioxidantes Primários
BHT
.
O
(H 3C)3 C
C(CH3 )3
O
(H 3C)3 C
C(CH3 )3
.
.
C(CH3 )3
O
(H 3C)3 C
C(CH3 )3
C(CH3 )3
O
C(CH3 )3
(H 3C)3 C
C(CH3 )3
.
O
(H 3C)3 C
C(CH3 )3
.
C(CH3 )3
C(CH3 )3
Radical estabilizado
.
RO2
.
R
O
(H 3C)3 C
O
C(CH3 )3
RO 2 (o,p)
C(CH3 )3
(H 3C)3 C
C(CH 3)3
R (o,p)
C(CH3 )3
Antioxidantes Primários
Antioxidantes Primários
p – fenileno-diaminas
-Menor custo
-Melhor controle
de difusão,
variando R1 e R2.
Antioxidantes Primários
Antioxidantes Primários
Antioxidantes Primários
Antioxidantes Secundários
Decompositores de hidroperóxidos
(Antioxidantes secundários)
1. Fosfito orgânico
(ArO)3P
+
ROOH
(ArO)3PO
fosfito
+
ROH
fosfato
2. Tioéter
(R1)2S
+
ROOH
(R1)2SO
+
ROH
(1ª etapa)
Desativadores de metais
Neutralizam o efeito degradante de metais que promoveriam a decomposição de
hidroperóxidos em radicais livres ativos
derivados da hidrazina e da hidrazona
(formação de quelatos metálicos)
Decompositores de hidroperóxidos
(Antioxidantes secundários)
Decompositores de hidroperóxidos
(Antioxidantes secundários)
Decompositores de hidroperóxidos
(Antioxidantes secundários)
Decompositores de hidroperóxidos
(Antioxidantes secundários)
Decompositores de hidroperóxidos
(Antioxidantes secundários)
Decompositores de hidroperóxidos
(Antioxidantes secundários)
Agentes de ocultação
(light screens)

Evitam a penetração da radiação ultravioleta, refletindo
ou absorvendo as radiações UV da luz solar

Geralmente são pigmentos opacos: TiO2, ZnO, Fe2O3 e
negro de fumo (também é um aprisionador de radicais)
Estabilização por revestimento
Absorvedores de luz ultravioleta
Eliminam ou reduzem o processo fotodegradativo, não permitindo a absorção
da luz UV por parte dos cromóforos presentes nas cadeias poliméricas.
Benzofenonas:
O
O
OH
C
C
OC8H17
Cyasorb UV 531 (Cytec)
Chimassorb (Ciba-Geigy)
Benzotriazóis
HO
HO
N
N
N
C(CH3)3
N
N
Cl
N
CH3
Tinuvin 326 (Ciba)
Dissipadores de estado excitado "quenchers"
O
R1
C
C
hv
R2
R1
C
R2
*
O
R1
*
O
O
Q*
Q
+
R2
Q
calor
+
dibuliditiocarbamato de níquel
-
CH3(CH2)3
S
Ni
NC
CH3(CH2)3
S
2
R1
C
R2
+
Q*
Estabilizante à luz do tipo Aminas Estericamente Impedidas (HALS)
NH
hv
NO
CH3
H3C
NOP
O
H3C
HN
P
O
CH3
Tinuvin 770
C
(CH2)4
2
POO
NO
+
POOP