Sensores de ph em polietileno via metalocênos em suportes mistos

Abstract

Este trabalho apresenta os resultados do estudo de viabilidade de sensores de pH produzidos com indicadores de pH encapsulados em sílica e revestidos com polietileno. Foi avaliado o uso de catalisadores metalocênicos suportados em um sistema misto/híbrido inorgânico-orgânico (sílica-poliestireno) na síntese de polietileno. O sistema produzido mostrou que o poliestireno é incorporado à matriz de sílica sem apresentar uma clara separação de fases. Os suportes mostram uma área especifica inferior a 50 m² g-1. Os polímeros mostraram um aumento na cristalinidade, que foi superior a 80%. Os sensores foram produzidos pela adição de indicadores de pH encapsulados em sílica (método sol-gel) à reação de polimerização de eteno. O teor de indicador de pH lixiviado da sílica ficou abaixo de 0,1%. A cristalinidade dos sensores produzidos foi inferior a 65%. A comparação dos resultados mostra influência da cristalinidade sobre a atividade dos indicadores de pH. Com os indicadores encapsulados e catálise homogênea a atividade catalítica variou de 1250 até 2040 kgPE molZr -1h -1bar-1 e na catálise suportada a atividade variou de 710 até 1200 kgPE molZr -1h -1bar-1. Nos mesmos processos, a cristalinidade variou de 51 até 62% e de 46 até 64%, respectivamente. O sensor contendo indicador de pH encapsulado em sílica e incorporado ao PE por catálise homogênea apresentou a maior atividade.

This work presents the results of the feasibility study of pH sensors produced with pH indicators encapsulated in silica and coated with polyethylene. The use of metallocene catalysts supported in a mixed/hybrid inorganic-organic system (silicapolystyrene) in polyethylene synthesis was also evaluated. The developed system showed that polystyrene is incorporated into the silica matrix without presenting a clear phase separation. The catalytic supports showed a specific area of less than 50 m² g-1. The polymers showed an increase in crystallinity, which was greater than 80%. The sensors were produced by adding silica-encapsulated pH indicators (solgel method) to the ethylene polymerization. The pH indicator content leached from silica was lower 0.1%. The crystallinity of the produced sensors was less than 65%. The comparison of results shows the influence of crystallinity on the activity of pH indicators. With the encapsulated indicators and homogeneous catalysis, the catalytic activity ranged from 1250 to 2040 kgPE molZr -1h -1bar-1 and in supported catalysis the activity ranged from 710 to 1200 kgPE molZr -1h -1bar-1. In the same processes, the crystallinity ranged from 51 to 62% and from 46 to 64%, respectively. The sensor containing pH indicator encapsulated in silica and incorporated into PE by homogeneous catalysis showed the highest activity.