Polímeros reactivos: projecto e síntese de polímeros com funcionalidade isocianato

Abstract

Neste trabalho estudam-se em detalhe os prepolímeros de isocianato e o processo de polimerização que está na base da respectiva síntese e produção. É analisada a cinética, na reacção de polimerização para formação da espuma, a incidência das matérias-primas e da relação estequiométrica de processo no grau de polimerização, bem como as características gerais do prepolímero obtido e da respectiva espuma. Foram projectadas estruturas macromoleculares, com diversas massas moleculares médias e funcionalidades planeadas para duas aplicações concretas na Engenharia Civil, para fundações por agregação do solo e de sistemas expansivos vedantes de perda de água em reservatórios ou barragens. Foram realizados diversos ensaios de caracterização física e qu1m1ca dos prepolímeros e das espumas, de forma a utilizar os prepolímeros desenvolvidos em aplicações na construção civil, nomeadamente na consolidação de solos e na vedação de fendas no betão quando se verifica passagem de água. É ainda apresentado um conjunto de ensaios de aplicação em obra, em diferentes situações, que confirmam o bom desempenho dos prepolímeros desenvolvidos. ⓿⓿⓿ ABSTRACT: lsocyanate prepolymers are studied together with polymerization process used for their synthesis and production. The kinetics is studied in the polymerization reaction for the foam formation, as well as the influence of the raw materials, stoechiometric balance and process conditions on the polymerization reaction and on the characteristics of the obtained prepolymer and foam. Different macromolecular structures were projected, with several average molecular weights and defined functionalities, to be used in two different applications in Civil Engineering, namely foundations by soil aggregation and Water leakage sealant expansion systems to use in Dams and reservatoires. A set of physical and chemical characterization tests were performed on the developed prepolymers and foams, to test the synthesized prepolymers in different applications in civil engineering, mainly in soil consolidation and in concrete sealing of the water passage. A set of application tests were performed, in different conditions, to confirm the good performance of the developed prepolymers.