RESUMO Monômeros carboxílicos são frequentemente empregados em formulações de polímeros obtidos via polimerização em emulsão e miniemulsão visando melhorar ás propriedades de aplicação dos látexes. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito dos ácidos itacônico IAI), fumárico (AF) e metacrílico (AMA) na copolimerização em emulsão do estireno (STy) com o acrilato de n-butila (ABu), visando a obtenção de látexes carboxilados estáveis e com baixa concentração de poli(ácido carboxílico) na fase aquosa para serem empregados como aditivo na preparação de argamassa cimentícia. Látexes de STy/ABu/AI, STy/ABu/AF e STy/ABu/AMA foram obtidos e caracterizados em relação ao teor de sólidos, diâmetro de partícula, polidispersão, viscosidade, temperatura mínima de formação de filme (TMFF), estabilidade ao gelo-degelo, estabilidade coloidal e distribuição dos grupos carboxílicos. Argamassas cimentícias foram preparadas empregando os látexes produzidos. Os resultados obtidos mostram que o tipo de ácido carboxílico empregado afeta as propriedades físico-químicas dos látexes e a interação com os componentes da argamassa. Dentre os ácidos estudados, o AMA apresentou menor efeito nas propriedades coloidais dos látexes, enquanto que o látex produzido com o AF apresentou baixa estabilidade coloidal, elevada concentração de grupos carboxílicos na fase aquosa e baixa interação com os componentes da argamassa.

ABSTRACT Carboxylic monomers are often employed in polymer formulations obtained by emulsion or miniemulsion polymerization with the aim of improve the better latex application properties. The aim of this work was to evaluate the effect of itaconic (IA), fumaric (FA) and methacrylic (MAA) acid on the emulsion copolymerization of styrene (STy) with n-butyl acrylate (ABu), aiming to obtain stable latexes with low concentration of poly(carboxylic acid) in the aqueous phase, to be used as cement additive. Latexes of STy/ABu/AI, STy/ABu/AF and Sty/ABu/AMA were obtained and characterized in relation to solids content, particle diameter, polydispersity, viscosity, minimum film forming temperature (TMFF), freeze-thaw stability, colloidal stability and distribution of the carboxylic groups. Cementitious mortar was prepared with the latexes and evaluated. The results obtained show that the type of carboxylic acid employed affects the physicochemical properties of latexes and the interaction with the components of the mortar. Among the acids studied, methacrylic acid had a lower effect on the colloidal properties of latexes. The latex produced with fumaric acid presented low colloidal stability, high concentration of carboxylic groups in the aqueous phase and low interaction with the components of the cementitious mortar.

RESUMO Monômeros acrílicos contendo grupos hidroxila são frequentemente empregados na produção de polímeros, especialmente para aplicações em diferentes substratos ou mesmo em reações posteriores de modificação química com grupos isocianato ou carboxila. Este trabalho tem como objetivo estudar o efeito da concentração dos monômeros de acrilato de hidroxipropila (HPA) e metacrilato de hidroxipropila (HPMA) na copolimerização em emulsão do estireno (St) com o acrilato de n-butila (ABu) e acrilonitrila (ACN), visando a obtenção de nanopartículas poliméricas com grupos hidroxila para reações posteriores de modificação química com isocianato. Látexes com diferentes concentrações (0,3,5,7 e 10% m/m) de HPA e HPMA foram obtidos e caracterizados em relação ao teor de sólidos, diâmetro de partícula, distribuição dos tamanhos de partícula, viscosidade, temperatura mínima de formação de filme, estabilidade ao gelo-degelo, concentração de coágulos, dureza do filme e estabilidade coloidal. Os resultados mostram que o aumento da concentração de HPA e HPMA afeta as propriedades físico-químicas dos látexes. Dentre as concentrações de HPMA estudadas, foi possível obter látexes com concentração máxima de 5% de HPA e 7% de HPMA. Os látexes produzidos com 10% de HPA e HPMA apresentaram baixa estabilidade coloidal. Os adesivos foram obtidos via mistura física entre o látex hidroxilado com HPMA e a dispersão de poli(isocianato) cicloalifático contendo 11% de isocianato bloqueado e caracterizados.

ABSTRACT Hydroxyl acrylic monomers are important because the hydroxyl group present in the molecule can react with isocyanate groups, conferring better mechanical properties to the final polymer when applied onto some substrates. The aim of this work was to study the effects of the hydroxypropyl acrylate (HPA) and hydroxypropyl methacrylate (HPMA) monomer concentration on the emulsion polymerization of styrene (St) with n-butyl acrylate (ABu) and acrylonitrile (ACN). The goal of this work was to obtain latexes with higher concentrations of hydroxyl groups, ideal for reacting with isocyanate, without generating residues or coagulum. Latexes with different amounts of HPA and HPMA (0,3,5,7 e 10 wt%) were obtained and characterized with respect to solids content, viscosity, particle diameter, particle size distribution, freeze-thaw stability, minimum film forming temperature, coagulum formation, hardness and colloidal stability. The results show that the increased HPMA concentration affected the colloidal properties of the latexes. Among the concentrations of HPMA studied, it was possible to obtain latex with a maximum concentration of 5% HPA and 7% HPMA, whereas latex produced with 10% HPA and HPMA had low colloidal stability. Adhesives was obtained by mixing styrene-acrylic hydroxylated latex with a blocked poly(isocyanate) dispersion and characterized.

Abstract Mechanical recycling of biodegradable plastics has to be encouraged, since the consumption of energy and raw materials can be reduced towards a sustainable development in plastics materials. In this study, the evolution of thermal and mechanical properties, as well as structural changes of poly(hydroxybutyrate) (PHB) up to three extrusion cycles were investigated. Results indicated a significant reduction in mechanical properties already at the second extrusion cycle, with a reduction above 50% in the third cycle. An increase in the crystallinity index was observed due to chemicrystallization process during degradation by chain scission. On the other hand, significant changes in the chemical structure or in thermal stability of PHB cannot be detected by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and thermogravimetric analyses (TGA), respectively.

A compatibilizer agent was successfully produced by grafting maleic anhydride (MA) to poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) (PHBV) chains on a reactive processing by mechanical mixing, using a mixture of PHBV, MA and dicumyl peroxide (DCP) as initiator. The resulting PHBV grafted MA (PHBV-g-MA) was characterized by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC) and gel permeation chromatography (GPC), and its properties were compared to neat PHBV. FTIR showed an absorption band at 699 cm-1 for PHBV-g-MA, related to CH group of grafted anhydride ring. The initial thermal degradation temperature of the compatibilizer agent was reduced when compared to neat PHBV. DSC analysis showed that after grafting MA onto PHBV the crystallization temperature was about 20ºC higher than neat PHBV, and the degree of crystallinity was increased. GPC analysis showed that MA when grafted onto PHBV led to a reduction of molecular weight and polydispersity.

A redução dos compostos orgânicos voláteis (COVs) nos látices produzidos via polimerização em emulsão é uma opção viável, mas em algumas situações pode comprometer a qualidade do látex. Diferentes técnicas de redução da concentração dos monômeros e dos COVs foram estudadas com o objetivo de entender o efeito destas técnicas e da concentração dos COVs nas propriedades de aplicação dos látices e das tintas. Os látices de estireno com acrilato de 2-etil hexila funcionalizados com ácido acrílico e acrilamida foram produzidos via polimerização em emulsão, seguido por remoção química, física e a combinação de ambas as técnicas de redução dos monômeros e dos COVs. Os parâmetros relacionados à técnica de redução dos COVs, ao tipo de iniciador, ao agente de redução e à introdução de nitrogênio saturado com vapor de água foram estudados e correlacionados com as propriedades de aplicação das tintas. A combinação da técnica química com a técnica física foi mais eficiente na redução dos monômeros e dos COVs nos látices. As técnicas utilizadas na redução dos COVs tiveram influência negativa nas propriedades de aplicação dos látices. A resistência à abrasão dos filmes de tinta foi dependente da técnica empregada e da concentração dos COVs.

The reduction of volatile organic compounds (VOCs) in the latexes produced by emulsion polymerization is a viable option, but it may compromise the performance of the latex in some situations. Different techniques for reduction of residual monomers and VOCs concentrations were studied for understanding the effect of these techniques and VOCs concentrations on the application properties of latexes and paints. Styrene/2-ethylhexyl acrylate latices functionalized with acrylic acid and acrylamide were produced by emulsion polymerization, followed by removal of residues and other VOCs with a chemical or physical technique, or with the combination of both. The effect of various parameters related to reduction techniques of VOCs, type of initiator, reducing agent and nitrogen stripping with steam were studied and correlated with the properties of latexes and paints. The combination of chemical and physical techniques was more effective for reducing the monomers and VOCs to latexes. The techniques employed for reduction of VOCs had a negative effect on the end-use properties of latex and paints. The abrasion resistance of the paint film was dependent on the technique employed and on VOCs concentration.