Estudo dos efeitos do iniciador n-butil lítio, do agente de terminação 1,2-butadieno e da temperatura sobre a polimerização do 1,3-butadieno em solvente apolar - VIEIRA, Luciano André Pedrosa (2003)
As indústrias de produção de borracha sintética constituem um dos importantes setores da indústria petroquímica. O polibutadieno, um dos produtos oriundos deste setor, é o segundo elastômero sintético mais produzido no mundo. Verifica-se, todavia, que, apesar dos diversos trabalhos já publicados, existem muitas controvérsias a respeito da influência de fatores operacionais na velocidade de reação deste elastômero. Nestas investigações, também não são identificados modelos que prevejam o comportamento dos atributos de valor do polímero final, frente às perturbações causadas nos diversos fatores de entrada do reator. Este trabalho tem como objetivo o estudo dos efeitos da concentração inicial do n-butil-lítio, da concentração inicial do 1,2-butadieno e da temperatura do meio reacional, sobre a configuração estrutural do polímero formado, fruto da polimerização do 1,3-butadieno, em meio a um solvente apolar. Para isso adotou-se um planejamento fatorial de experimentos, com dois níveis e três fatores, sendo os três fatores citados acima variando, respectivamente, da seguinte forma: (320,5 e 337,5) × 10-6 mol de iniciador / mol de 1,3-butadieno, (844 e 1012) × 10-6 mol de 1,2- butadieno / mol de 1,3-butadieno e (138 e 140)oC. As variáveis dependentes escolhidas para o estudo foram a viscosidade Mooney e a viscosidade em solução, do produto formado. Também pretende-se neste trabalho propor um mecanismo reacional capaz de interpretar os resultados experimentais obtidos, bem como, a elaboração de um modelo cinético da polimerização do 1,3-butadieno permitindo a quantificação da velocidade da reação. O n-butil-lítio demonstrou-se como o fator de grande significância em relação aos parâmetros estudados. Com base nos experimentos, foi possível propor um modelo estatístico que expressasse a variável de saída em função das perturbações causadas para cada um dos fatores manipulados. Estes modelos apresentaram coeficiente de correlação de 0,989 para viscosidade Mooney e 0,976 para viscosidade em solução. A proposição do mecanismo reacional apresentada para elaboração da equação da velocidade da reação, a partir dos resultados experimentais obtidos, não permitiu avaliar os parâmetros cinéticos, devido ao sobre dimensionamento do reator utilizado, impossibilitando uma quantificação via análise do monômero residual