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Polymer Photodegradation Followed by Infrared: A Tutorial

2020; Brazilian Society of Chemistry; Volume: 12; Issue: 4 Linguagem: Português

10.21577/1984-6835.20200077

1984-6835

Rodrigo L. Mena, Thiago Aguiar Cacuro, Amanda S. M. de Freitas, Elidiane Cipriano Rangel, Walter R. Waldman,

Industrial Vision Systems and Defect Detection

Since the first scientific study published by August Wilhelm Hofmann at 1861, where he found the role of oxygen in the degradation of weathered materials, a lot of progress has been made regarding the understanding of the mechanisms that lead to the polymer degradation.In this work, it was proposed a protocol to study the photochemical degradation of polymers using as probes the absorption of hydroxyl, carbonyl, and vinyl, as followed by the infrared spectroscopy.As a result, it is possible to assess the evolution of the chemical groups associated with the polymer degradation comparing the absorption as a function of degradation time, for films with the same thickness, or comparing the absorption of the chemical groups associated with the polymer degradation related to a reference band, for polymer or pieces with different thicknesses.We discuss also the general mechanism of photodegradation for polyolefins; the difference between using the area of the band vs the intensity of the peak; and the construction of a lab-made ageing chamber, and the role of each part.Desde o primeiro estudo científico publicado por August Wilhelm Hofmann em 1861, onde ele descobriu o papel do oxigênio na degradação de materiais expostos a intempéries, muito se evoluiu no entendimento dos mecanismos que levam à degradação dos polímeros.Neste trabalho, foi proposto um protocolo para estudar a degradação fotoquímica de polímeros, utilizando como sondas a absorção de hidroxila, carbonila e vinil, seguida pela análise por espectroscopia no infravermelho (FTIR).Como resultado, é possível avaliar a evolução dos grupos químicos associados à fotodegradação do polímero de duas formas: comparando a absorção em função do tempo de degradação, para filmes com a mesma espessura; ou ainda comparando a absorção dos grupos químicos associados à degradação do polímero, relacionados a uma banda de referência, para polímeros ou peças com diferentes espessuras.Discutimos também o mecanismo geral de degradação para poliolefinas; a diferença entre usar a área da banda ou a intensidade da banda; a confecção de uma câmara de envelhecimento em laboratório e o papel de cada etapa do procedimento proposto.