Três resinas catiônicas (Amberlyst 15, Lewatit SPC 112, ambas comerciais e MLS 07, sintetizada em laboratório) foram utilizadas como catalisadores em reação de alquilação. A resina MLS 07, obtida pela copolimerização em suspensão do estireno com divinilbenzeno, foi sintetizada de modo que apresentasse tamanho médio de partícula e porosidade próximos aos da resina Amberlyst 15. MLS 07 foi modificada por meio de reação de sulfonação dos anéis aromáticos, que introduziu no material, grupos ativos (SO3H). As três resinas, selecionadas em duas faixas granulométricas, foram caracterizadas por adsorção de nitrogênio (área específica, volume de poros e diâmetro médio de poro), por microscopia eletrônica de varredura (morfologia) e quanto a sua capacidade de troca iônica. Os catalisadores foram utilizados em reações de alquilação de tolueno com álcool benzílico. Foi observada a influência de parâmetros como: tamanho médio de partícula, morfologia, tipo de catalisador e temperatura na conversão do álcool benzílico e na seletividade da formação do produto de interesse, benziltoluenos (orto, meta e para). Os dados obtidos mostraram que as resinas Amberlyst 15 e MLS 07 apresentaram melhor performance quando comparadas com a Lewatit SPC 112 que apresentou menor atividade e seletividade no produto de interesse em todas as condições de reação utilizadas. Esse resultado pode ser atribuído principalmente à menor área específica desse material em relação às das outras duas resinas.

Three cationic resins (commercial Amberlyst 15 and Lewatit SPC112, and MLS 07, synthesized in our laboratory) were utilized as catalysts in alkylation reactions. MLS07 resin, prepared by suspension copolymerization of styrene and divinylbenzene, was produced in selected conditions in order to present average particle size and porosity close to those of Amberlyst 15. The SO3H active groups were introduced in the MLS07 resin by sulfonation of the aromatic rings. Samples of the three resins, of two granulometric ranges each, were charactherized by nitrogen adsorption (specific surface area, pore volume and average pore diameter), electron scanning microscopy (morphology) and by their ion exchange capacity. The catalysts were used in alkylation reactions of toluene with benzyl alcohol. The influence of parameters such as avarage particle size, morphology, catalyst type and reaction temperature on the conversion of the benzyl alcohol and on the reaction selectivity relative to the formation of benzyl-toluene, was sutdied. The data obtained show that Amberlyst 15 and MLS 07 presented better performance as compared to that of Lewatit SPC112. In all the reaction conditions employed Lewatit SPC 112 showed the lowest activity and selectivity in the formation of the desired product (o-, m-, p- benzyltoluene). This behavior may be mainly attributed to the fact that Lewatit SPC112 has the lowest surface area of the three resins.

Suportes poliméricos à base de estireno (Sty) e divinilbenzeno (DVB) foram preparados por polimerização em suspensão aquosa em presença de diluente (mistura de tolueno e n-heptano em composição variada) em um grau de diluição de 100 % e com quatro teores diferentes de DVB (10, 20, 40 e 60 %). Os suportes foram caracterizados nos estados seco e inchado. No estado seco foram analisados quanto à densidade aparente, área específica, volume de poros e morfologia, e no estado inchado foi observado o comportamento em dois diferentes tipos de solventes, um bom e um mau solvente para o copolímero de estireno-divinilbenzeno. As propriedades dos suportes poliméricos, nos estados seco e inchado, foram relacionadas com os parâmetros de síntese. Os suportes poliméricos foram sulfonados em presença de solvente capaz de inchar a rede polimérica (1,2-dicloroetano). Os catalisadores sulfônicos obtidos foram caracterizados no estado seco e inchado e a atividade catalítica foi avaliada em reações de esterificação de ácido acético com n-butanol. Também foi avaliado o efeito da reciclagem dos catalisadores na sua atividade catalítica.

Polymer supports based on styrene and divinylbenzene were prepared by aqueous suspension polymerization in presence of diluents (mixtures of toluene and heptane in varied compositions) at 100% v/v of dilution degree (relative to the monomers volume) at four DVB proportions (10, 20, 40 and 60%). The supports were characterized in the dry and swollen states. In the dry state, the apparent density, surface area, pore volume and morphology were determined. In the swollen state, the behavior in two different solvents, one good and one bad for the styrene-divinylbenzene copolymer, was observed. The polymer support properties in the dry and swollen states were related with the respective synthesis parameters. The polymer supports were sulfonated in the presence of a solvent able to swell the polymer network (1,2-dichloroethane). The obtained supported catalysts were also analyzed in the dry and swollen states. The catalysts activities were evaluated in the acetic acid esterification with n-butanol, and the recycling effect of two different catalysts on its activities was also evaluated.

Os poliuretanos são polímeros extremamente versáteis. São aplicados numa ampla gama de materiais com propriedades diversas. Esses polímeros podem ser encontrados sob a forma de elastômeros, fibras e espumas, podendo ainda apresentar biocompatibilidade. Na indústria de revestimentos, incluindo os adesivos, os poliuretanos têm sido utilizados e têm apresentado excelente desempenho na proteção de uma grande variedade de substratos como aço, concreto, plásticos, metais, papel, couro e madeira. Devido ao movimento mundial de restrição ao uso de substâncias orgânicas voláteis tóxicas (VOC), vêm sendo de fundamental importância a pesquisa e desenvolvimento de sistemas aquosos. Entre esses destacam-se os poliuretanos dispersos em água, que estão em amplo crescimento na indústria de revestimentos, como mostra esta revisão.

Polyurethanes, extremely versatile materials, may present biocompatibility and be found as elastomers, fibers and foams. In the coating industry, polyurethanes may be used as protecting coatings for substrates such as steel, concrete, plastics, metals, paper, leather and wood. The research and development of aqueous systems has been growing due to the world-wide movement for restriction of volatile organic compounds (VOC) emission. In this work, the latest advances in the field of polyurethane coatings have been reviewed.

RESUMO: Copolímeros de estireno-divinilbenzeno para aplicação em cromatografia de extração foram sintetizados em presença de agentes complexantes seletivos para terras raras, o fosfato monoácido de bis(2-etil-hexila), DEHPA e o 2-etil-hexil fosfonato monoácido de 2-etil-hexila, EHEHPA. Os copolímeros foram preparados através de polimerização em suspensão utilizando como diluentes os agentes complexantes puros ou combinados com o solvente tolueno (TOL). A influência das condições de síntese, tais como: a razão agente complexante/TOL; o grau de diluição dos monômeros e o teor de divinilbenzeno, na estrutura porosa dos copolímeros foi investigada através de suas características físicas tais como densidade aparente, volume de poros fixos, área específica e através de microscopia ótica e eletrônica de varredura. Os copolímeros foram avaliados em relação ao processo de separação de terras raras. Assim foram determinadas a capacidade total e a cinética de complexação em relação ao íon gadolínio. O teor de agente complexante impregnado em cada suporte foi função da quantidade do agente complexante nas misturas. Foi otimizada a quantidade máxima do agente complexante que pode ser utilizada na síntese, de modo a obter suportes com alta capacidade de complexação, sem o comprometimento de sua resistência mecânica. A capacidade total de complexação variou com a quantidade de agente complexante impregnado no suporte e a cinética de complexação variou principalmente com o diâmetro médio de poros, pois este determina a velocidade de difusão dos íons no suporte.

ABSTRACT: Styrene-divinylbenzene copolymers used in extraction chromatography were synthesized in presence of selective chelating agents for rare earths: DEHPA, bis(2-ethylhexyl) phosphoric acid, and EHEHPA, bis(2-ethylhexyl) phosphonic acid. The copolymers were prepared by suspension polymerization technique using the pure chelating agents and its mixture with toluene (TOL) as diluents. The influence of synthesis conditions such as chelating agent/TOL ratios, dilution degree of monomers and amount of DVB on the porous structure of the copolymers were studied. The porous structure was characterized by the apparent density, fixed pore volume, surface area and by optical and scanning electron microscopy. The performance of the copolymers in the separation process of rare earths was evaluated. The total chelating capacity of each copolymer and the chelating kinetics in relation to gadolinium ion were determined. The chelating agent content of the copolymers depended on the amount of chelating agents employed in the synthesis. The highest amount of chelating agent that can be used in the synthesis in order to produce copolymers with high chelating capacity and good mechanical properties was determined. The total chelating capacity varied with the content of the chelating agents in the copolymer and the chelating kinetics was dependent mainly on the pore diameter, because this parameter determines the diffusion rate of the ions through the copolymer structure.

Copolímeros de estireno-divinilbenzeno para a aplicação em cromatografia de exclusão por tamanho foram sintetizados através de polimerização em suspensão aquosa modificada pela presença de diluentes. Na síntese dos copolímeros foram variados os seguintes parâmetros reacionais: tipo de diluente, grau de diluição e teor de divinilbenzeno. Os copolímeros obtidos como partículas esféricas com tamanho médio em torno de 10 µm foram caracterizados quanto à porosidade no estado seco e às propriedades de inchamento. Os copolímeros foram utilizados como material de empacotamento de colunas para cromatografia de exclusão por tamanho (SEC). O aumento do grau de diluição na síntese do copolímero aumentou o limite de exclusão da cromatografia, porém a redução do poder solvatante do diluente teve um efeito mais pronunciado sobre esse parâmetro.

Styrene-divinylbenzene copolymers were synthesized by modified suspension polymerization in presence of diluents. In the copolymers synthesis, the following reaction parameters were varied: diluent type, dilution degree and divinylbenzene content. The copolymers obtained as spherical particles with average diameter around 10 µm. were characterized by their porosity in dry state and by their swelling properties. The copolymers were applied as packing material of size exclusion chromatography columns. The increase of dilution degree in the copolymer synthesis increased the chromatography exclusion limit, but the decrease of diluent-copolymer affinity provoked a more accentuated effect on that parameter.