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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ENGENHARIA QUÍMICA CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA STEFAN LUIZ NEVES FONTANELLA PVB - POLIVINIL BUTIRAL PONTA GROSSA 2018 1. CARACTERÍSTICAS DO PVB PVB é o nome comercial dado a vários tipos de resinas feitas de polivinil butiral e que foram desenvolvidos no início do anos 1930. O PVB é um termoplástico transparente, resistente e flexível, com alta claridade óptica, boa adesividade a vários tipos de superfícies, resistência à luz, alto brilho e boa resistência à abrasão. Também é altamente resistente ao envelhecimento, ao congelamento, à corrosão, além de ser um produto atóxico. As propriedades destes produtos PVB são determinadas pelos grupos butiral, hidroxil e acetil contidos ou existentes. O grau de acetilização e polimerização define a solubilidade, as propriedades do filme e a capacidade de reagir com outros compostos. Os filmes de PVB são foto resistentes, alta elasticidade, tenacidade e força inerente. A impermeabilidade à água dos filmes cresce à medida que o índice de poli(acetato) de vinila nas moléculas aumenta. Quanto maior o grau de acetilização (presença de grupos acetil) em um composto de PVB, mais apolar é o material, sendo assim, mais resistente a água (que é um solvente polar) e possuindo maior solubilidade em solventes apolares. Os PVBs também são solúveis em diversos solventes orgânicos (álcoois, ésteres, cetonas, benzeno, álcool etílico, hidrocarbonetos aromáticos, etc). A temperatura vítrea de transição (Tg) dos grupos do PVB diminui com o aumento no grau de acetilização e diminuição do grau de polimerização. A capacidade de reticulação do PVB depende do número de grupos OH residuais no polímero que pode sofrer reações de condensação com resinas fenólicas, epóxi, melaminas e isocianatos para produzir revestimentos e filmes resistentes a solventes de alta qualidade. O nome comercial mais conhecido do PVB é Butvar. Os principais fabricantes do PVB no mundo são: Eastman (Butvar), Kuraray (Mowital),Sekisui (S- LEC B), ShinEtsu (Copolímero de PVB), ChangChun Group. No Brasil o PVB não é fabricado. 2. ESTRUTURA E OBTENÇÃO O PVB é preparado a partir da reação em solução de poli(acetato) de vinila (PVA) reagindo com butiraldeído (C4H8O) , utilizando como catalisador o ácido sulfúrico, juntamente com etanol, na faixa de 60°C a 80°C. É preparado a partir da metanólise de poli(acetato) de vinila e posterior acetalização com aldeído fórmico. O produto comercial apresenta-se com cerca de 2% de grupos acetato, 22% de grupos hidroxila e 76% de grupos acetal. O PVB é um polímero amorfo, o que explica sua transparência. Figura 1: molécula de PVB Figura 2: molécula de polivinil butiral 3- PRINCIPAIS APLICAÇÕES Um dos principais usos do PVB é em vidros laminados, amplamente utilizados no setor arquitetônico e automobilístico. Também é bastante utilizado na forma de resina na composição de tintas, revestimento e como material adesivo (mantém dois materiais unidos pela junção de suas superfícies). Considerado um vidro de segurança, o vidro laminado é composto por duas ou mais placas de vidro unidas por um processo de pressão e calor, juntamente com uma ou mais camadas intermediárias de PVB.. Quando quebrado, os fragmentos ficam presos nesta camada intermediária (PVB), que por sua vez possui alta resistência elástica, absorvendo o impacto e mantendo os estilhaços presos. Logo, esse tipo de vidro é utilizado quando há uma possibilidade de impacto como em pára-brisas de automóveis, vitrines, sacadas, janelas, portas e aquários, reduzindo o risco de acidentes. Se o impacto não é suficiente para “furar” o vidro, esta característica produz um efeito de “teia de aranha” no material. Os vidros laminados possuem também uma característica de redução de ruídos (na faixa entre 33Db e 41Db), através do amortecimento das vibrações sonoras pela camada de PVB. Além de aumentar a resistência a impactos, o filme de PVB também tem a função de filtrar em 99,6% os raios ultravioleta, responsáveis por danos à saúde humana e por descolorir e até mesmo danificar objetos. Por esta propriedade do polivinil butiral em filtrar a radiação ultravioleta, a resina de PVB é utilizada na produção de energia solar: fixada dentro dos painéis solares ajuda a proteger os circuitos eletrônicos que transformam os raios do sol em eletricidade. Os filmes PVB constituem uma variada gama de cores, sendo utilizado amplamente com função estética na arquitetura, bem como nos vidros fumados de automóveis. Muitos revestimentos protetores são feitos com resina PVB devido às suas propriedades de impermeabilização e propriedades anti-corrosivas. A resina também é utilizada em tintas na indústria têxtil. O PVB ajuda a prevenir a descoloração do corante com a lavagem contínua das peças de roupa, além de resistir à abrasão da lavagem. Na linha de revestimentos, o PVB é usado em revestimento de madeira e de metais. O PVB pode ser misturado com resinas naturais, resinas sintéticas e agentes de plastificação e então ser usado como adesivo para vedação de calor. Outras aplicações do PVB: Retoque/Reparos automotivos e vernizes Base no "Bituminous" Binders para abrasivos, lixas, cerâmicas e metal pulverizado. Verniz de Vela Impregnação de Papelão e Papel Cartão Primers para proteção de corrosão Tintas flexográfica Painéis para piso Vernizes seladores Adesão melhorada em revestimentos Hotmelt Revestimento para fitas magnéticas Vernizes de papel Acabamento de superfícies plásticas Placas de circuito manufaturadas Tintas de impressão Binders temporários Revestimento nos radiadores Agente Reólogo Capacete de segurança para trabalho e prática de esportes Tinturas térmicas 4. REFERÊNCIAS BRANCO, Renata. O que é polivinil butiral. Disponível em: <http://www.manutencaoesuprimentos.com.br/conteudo/4502-o-que-e-polivinil- butiral/>. Acesso em 22 mai 2018. Fernández, M. D. Fernández, M. J. Synthesis of poly(vinyl butyral)s in homogeneous phase and their thermal properties. Disponível em: <https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/app.25004>. Acesso em: 22 mai 2018. MAYERCRYL: PVB Mowital. Disponível em: <http://www.mayercryl.com.br/apresentacao.php>. Acesso em: 27 mai 2018. POLYMER PROPERTIES DATABASE: PVB. Dispoível em: <http://polymerdatabase.com/Polymer%20Brands/PVB.html>. Acesso em: 28 mai 2018. POLYVINYL BUTYRAL CHANG CHUN GROUP. Disponível em: <https://www.ccp.com.tw/ccpweb.nsf/ProductEN?OpenAgent&Product=POLYVINYL %20BUTYRAL>. Acesso em: 27 mai 2018. PS DO VIDRO: Vidro Laminado. Disponível em: <http://www.psdovidro.com.br/vidro- laminado-saiba-tudo-sobre/>. Acesso em: 31 mai 2018.
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