Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho foi proposto o monitoramento do processo de cura e fotocura de resinas epóxi através da Espectroscopia Fotoacústica. Nos experimentos, foram utilizados dois tipos de resinas epóxi: A resina Epoxtec 331, com o endurecedor DER 24, e a resina fotocurada EBECRYL 3720-TP25, com o fotoiniciador OMNIRAD 808. Foram utilizados dois modelos de células fotoacústicas: uma baseada na técnica de diferença de fase dos dois feixes (T2F); e outra convencional. São apresentadas as montagens experimentais desenvolvidas para os monitoramentos da cura e fotocura das resinas. O estudo foi realizado monitorando o sinal fotoacústico fazendo varredura em comprimentos de onda. Também foi monitorado o sinal fotoacústico em função do tempo durante as curas e fotocuras. Foi estudado o efeito de luz saturante, não modulada, nos processos de fotocura. Tanto a amplitude quanto a fase do sinal fotoacústico revelaram-se boas ferramentas para o monitoramento proposto. Apesar de muitos dos efeitos encontrados, nos estudos realizados, ainda não terem explicação, o presente trabalho mostrou a potencialidade da espectroscopia fotoacústica para esta área de pesquisa. / In this work it was proposed the monitoring of the cure and photocuring of epoxy resins by Photoacoustic Spectroscopy. In the experiments, two types of epoxy resins were used: the resin Epoxtec 331,with the hardener DER 24; and the resin EBECRYL 3720 - TP25, with the photoinitiator 808 OMNIRAD. Two models of Photoacoustic cell were used: one based on two-beam phase-lag technique (T2F); and a conventional one. The developed set-ups for monitoring of cure and photocuring of epoxy resins are presented. The study was carried out with monitoring the photoacoustic signal on the wavelengths scan. Also the photoacoustic signal as a function of time was observed during the cure and photocuring. The effect of unmodulated saturating light was studied in the processes of photocuring. Both the amplitude and the phase of the photoacoustic signal proved to be good tools for the proposed monitoring. Although many of the effects found in these studies have not yet been explained, the present study showed the potential of photoacoustic spectroscopy to this area of research.

Orientador: João Sinezio de Carvalho Campos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:48:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Liba_AdemirDonizeti_M.pdf: 4797015 bytes, checksum: 1351ff08893b1a29731246cf2e4cd3c8 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A resina de poliéster insaturada (RPI) é um polímero termofixo de baixo peso molecular obtido por condensação, o processo inicia-se através da esterificação entre diálcoois e diácidos saturados e insaturados, com o aumento do peso molecular do polímero, a retirada da água, que é gerada como subproduto da reação, torna-se difícil e lança-se mão do uso do vácuo ou de um maior fluxo de gás inerte para finalização da reação. Quanto à produção em escala industrial, apesar de conhecerem-se métodos de produção contínua, esta na maioria das indústrias é conduzida em bateladas com tempo de duração em média de 20 horas, podendo variar de acordo com a escolha das matérias primas utilizadas. Para a obtenção do polímero dentro dos parâmetros especificados, se faz necessário o controle dos radicais carboxilas, medidos através do índice de acidez (IA) e do peso molecular médio numérico (Mn), sendo este último parâmetro obtido de maneira indireta através da viscosidade(n). Para a viscosidade pode-se utilizar a escala Gardner, ou o viscosímetro cone e placa. A marcha de execução destas técnicas envolve várias etapas, desde a retirada da amostra até a obtenção do resultado da medida, sendo que para a amostragem, dependendo do equipamento disponível, esta pode implicar na interrupção do processo produtivo. Neste trabalho apresenta-se uma alternativa para o controle da reação, através do infravermelho próximo (NIR), em substituição às técnicas convencionais, com a vantagem do acompanhamento e do controle ser passível de execução em tempo real e sem a necessidade da retirada de amostras. Utilizou-se como base para o trabalho, a utilização anterior do NIR em processos envolvendo outros polímeros, tais como o policloreto de vinila (PVC), o policarbonato, o poliuretano e outros. Para verificar-se a viabilidade da utilização do NIR em substituição as técnicas convencionais, os valores obtidos para o IA e a viscosidade através destas técnicas foram comparados estatisticamente aos valores obtidos pelo NIR, obtendo-se forte correlação, com confiabilidade estatística de 95%. Com os resultados obtidos concluiu-se que o NIR pode ser utilizado com vantagens para o controle do processo de obtenção da resina de poliéster insaturada / Abstract: The unsaturated polyester resin (UPR) is a thermosetting polymer of low molecular weight obtained by condensation, the process begins through a esterification, between glycols and a mix of saturated and unsaturated acids, when the molecular weight of the polymer increase, the retreat of the water, generated as by-product of the reaction, if it turns more difficult and are necessary to use a vacuum or a larger flow of inert gas for finalization of the reaction. The production in industrial scale, in spite of they know each other methods of continuous production, are made in a batch with 20 hours long, could vary in agreement with the choice of the raw materials. For the obtaining of the polymer in the specified parameters, are necessary the control of the acid number (AN) and of the molecular weight (Mn), being this last obtained parameter in an indirect way through the viscosity. For measures those properties, are used as tools for the measure of the acidity number by titrimetric methods, and for the viscosity are use the Gardner scale, or the cone and plate viscometer. These techniques involves several stages, from the take of the sample to the obtaining of the result of the measure, and for obtain the sampling, depending on the available equipment, this can implicate in the interruption of the productive process. In this work we propose an alternative for the control of the reaction, by near infrared spectrometer (NIR), in substitution to the conventional techniques, with the advantage of the attendance and of the control to be susceptible to execution in real time and without the need of take samples. It was used as base for the work, the previous work of NIR in processes involving other polymeric materials, such as polyvinyl chloride (PVC), polycarbonate, the polyurethane and others. To verify the viability of the use of NIR in substitution of the conventional techniques, the values obtained for acid number and viscosity through these techniques were compared to the values obtained by NIR, being obtained strong correlation, with statistical reliability of 95%. With the obtained results it was ended that NIR can be used with advantages for the process control of unsaturated polyester resin / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química