Orientador: Carla Beatriz Grespan Bottoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T10:14:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gorzalka_ThaisProenca_M.pdf: 829922 bytes, checksum: f9029b9c9c8227216344c808efc2ffdd (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo desenvolver um material baseado em polibutadieno (PBD) e sílica e avaliar seu desempenho como fase estacionária em cromatografia líquida de alta eficiência no modo fase reversa (CLAE-FR) e como sorvente para extração em fase sólida (SPE). O preparo do material consistiu na deposição do PBD na superfície da sílica seguida de imobilização por tratamento térmico na presença de peróxido de dicumila (PDC). Para a aplicação como fase estacionária, algumas variáveis de preparo foram otimizadas, como a pressão de enchimento das colunas cromatográficas (5000 psi), porcentagem de carga de polibutadieno (10 % m/m), porcentagem de peróxido de dicumila (2,5 % m/m PDC/PBD), tempo, temperatura e atmosfera de tratamento térmico (1 h a 120 °C seguida de 4 h a 160 °C, atmosfera oxidante). A fase estacionária preparada nas condições otimizadas proporcionou colunas com eficiência de 81 000 pratos por metro para o acenafteno. Valores típicos de colunas quimicamente ligadas são de 100 000 pratos por metro. No teste de estabilidade, realizado sob condições drásticas, a fase estacionária preparada na presença de peróxido de dicumila se mostrou mais estável que a fase estacionária preparada na ausência do peróxido. Também foi observado que o PBD se altera no frasco de estocagem independente dos cuidados tomados para evitar o contato com o ar durante seu manuseio. Esta alteração resultou em redução da eficiência das colunas, dificuldade de reprodutibilidade no preparo das fases e uma maior atividade silanofílica ao longo do tempo. Para a aplicação do material como sorvente para extração em fase sólida os cartuchos foram avaliados na extração de agrotóxicos em uma amostra de vinho. Pôde-se concluir que o sorvente baseado em polibutadieno é um material promissor, sendo comparável aos cartuchos C18 disponíveis comercialmente, apresentando boas eficiências de extração (95 - 119 %) / Abstract: This study aimed to develop a material based on polybutadiene (PBD) and silica and to evaluate its performance as a stationary phase in Reversed-Phase High Performance Liquid Chromatography (RP-HPLC) and as sorbent for Solid-Phase Extraction (SPE). The preparation of the material consisted of the deposition of PBD onto the surface of porous silica, followed by immobilization by thermal treatment in the presence of dicumyl peroxide (DCP). For application as a stationary phase some variables were optimized, such as packing pressure (5000 psi), polybutadiene load (10 % m/m), dicumyl peroxide load (2.5% m/m DCP/PBD), temperature, time and atmosphere of thermal treatment (1 h at 120 °C followed by 4 h at 160 °C, in an oxidizing atmosphere). The stationary phase prepared under these conditions yielded a column with efficiency of 81 000 plates per meter for acenaphthene. Tipical values for chemical-bonded stationary phases are about 100 000 plates per meter. A chemical stability test, carried out under drastic conditions, showed that the stationary phase prepared in presence of dicumyl peroxide was more stable than a stationary phase prepared in the absence of peroxide. It was also observed that PBD is altered during storage, independent of the care taken to avoid contact with air during its handling. This change resulted in reduced efficiency of the columns, difficulty in reproducing preparations and higher silanophilic activity over the time. For application of the material as a sorbent in solid-phase extraction, the prepared cartridges were evaluated for extraction of pesticides from a sample of wine. It can be conclude that a sorbent based on polybutadiene is a promising material, and is comparable to a commercially available C18 cartridge showing good efficiencies of extraction (95 - 119 %) / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

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[pt] A indústria da borracha sintética tem grande importância e está presente no cotidiano da sociedade mundial. A borracha de butadieno ou polibutadieno é um dos polímeros mais utilizados neste campo, principalmente na produção de pneus. Portanto, o controle das condições operacionais e das propriedades finais do polímero formado são pontos importantes a serem estudados, pois são um desafio para a indústria. Assim, o presente trabalho tem como foco simular a polimerização em solução de polibutadieno utilizando o software Aspen Plus, onde foram utilizados 1,3-butadieno, tetracloreto de titânio, trietilalumínio e hexano como monômero, catalisador, cocatalisador e solvente, respectivamente. Nesta parte do trabalho, obtiveram-se gráficos de distribuição de massa molar que apresentaram propriedades semelhantes aos polibutadienos comerciais e alguns polibutadienos sintetizados em escala de bancada encontrados na literatura. Além disso, em uma segunda parte do trabalho, estuda-se e explica-se a técnica de distribuição instantânea e como foi gerada uma base de dados para um modelo de aprendizagem de máquina chamado de XGBoost, onde pontos dos gráficos da MMD (molar mass distribution) do polímero serviram como entrada do modelo a fim de prever as constantes cinéticas da polimerização. Ambos os estudos e simulações mostram que três e quatro sítios de catalisadores ativos são capazes de sintetizar polímeros com propriedades semelhantes aos polibutadienos comerciais e em escala de bancada. / [en] The synthetic rubber industry is of great importance and is present in the daily life of world society. Butadiene rubber or polybutadiene is one of the most used polymers in this field, mainly in the production of tires. Therefore, controlling the operating conditions and the final properties of the polymer formed are important points to be studied, as they are a challenge for the industry. Thus, the present work focuses on simulating the polymerization in solution of polybutadiene using the Aspen Plus software, where 1,3-butadiene, titanium tetrachloride, triethylaluminum and hexane were used as monomer, catalyst, cocatalyst and solvent, respectively. From the work, molar mass distribution graphs were obtained that showed properties similar to commercial polybutadienes and some polybutadienes synthesized on a bench scale found in the literature. Furthermore, in a second part of the work, the instant distribution technique is studied and explained and how a database was generated for a machine learning model called XGBoost, where points from the MMD (molar mass distribution) graphs of the polymer served as input to the model in order to predict the kinetic constants of polymerization. Both studies and simulations show that three and four sites of active catalysts are able to synthesize polymers with properties similar to commercial and bench-scale polybutadienes.

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