Efeitos radiolíticos nas propriedades térmicas, ópticas e espectroscópicas do policarbonato (pc) e poli (etileno-co-acetato de vinila) (eva)

Abstract

O policarbonato (PC) é um dos plásticos mais versáteis utilizados nos dias atuais. É utilizado tanto em aplicações médicas, como em aplicações industriais. Por outro lado, o copolímero poli (etileno-co-acetato de vinila) (EVA) encontra aplicações tanto em filmes de embalagens alimentícias como em compósitos de revestimentos e isolantes de cabos elétricos utilizados em centrais nucleares. Sendo assim, esses materiais estão sujeitos à exposição à radiação de alta energia em suas aplicações. No presente trabalho, amostras de policarbonato de bisfenol A (PC) em duas formulações – padrão e com aditivo radioestabilizante (ADT), bem como o Poli (etileno-co-acetato de vinila) (EVA) com composição de 40% de acetato de vinila (EVA40) – foram submetidas à dose de radiação gama de 100 kGy. Foi realizado um estudo detalhado para a determinação da energia de ativação dos processos de degradação térmica do PC e EVA40, utilizando multitécnicas de análise, onde foi abordada a influência da irradiação gama nos modelos cinéticos dos processos de pirólise que governam a degradação térmica dos polímeros, para assim observar possíveis alterações estruturais induzidas pela irradiação nos polímeros. Adicionalmente, foi realizada a caracterização espectroscópica (FTIR) e UV-Vis, assim como, colorimetria e refratometria nas amostras de PC e EVA40 com um comparativo nas amostras com e sem irradiação gama, com a finalidade de observar possíveis alterações estruturais induzidas pela irradiação nos polímeros. Análises espectroscópicas de FTIR realizadas no PC e EVA40 demonstraram que esses polímeros são resistentes a alterações nos seus grupos funcionais devido à radiação a 100 kGy. Nos resultados de UV/VIS, o PC e o EVA40 não apresentaram alterações significativas. A irradiação gama do PC padrão provocou aumento significativo nos parâmetros ópticos de índice de amarelecimento e escurecimento, proveniente da formação de espécies radiolíticas no sistema. A presença de aditivos radioestabilizantes no sistema PC ADT irradiado favoreceu a redução de cerca 45% nessas propriedades ópticas. Já o EVA40 não sofre alterações de cor. A irradiação gama não provocou mudanças significativas no índice de refração do PC e do EVA40. A investigação da termogravimetria mostrou que a irradiação gama na dose de 100 kGy não provocou mudanças significativas nos parâmetros da degradação térmica dos polímeros. Por fim, a energia de ativação foi marcadamente alterada, nos sistemas estudados PC, PC ADT e EVA40, pela irradiação gama em dose de 100 kGy. Esta dose absorvida é capaz de provocar mudanças estruturais induzidas pela radiólise no material, que levam a alterações na cinética das reações de pirólise do sistema polimérico