Despolimerização Química de PET grau garrafa pós-consumo na presença de um catalisador catiônico: Brometo de Hexadeciltrimetrilamônio (CTAB)†
Chemical Depolymerization of Post-Consumption Bottle-Grade Poly (ethylene terephthalate) in Presence of Cationic Catalyst: Cetil Trimethyl Ammonium Bromide (CTAB)
Vanini, Gabriela; Castro, Eustaquio V. R. de; Silva Filho, Eloi Alves da; Romão, Wanderson
http://dx.doi.org/10.4322/polimeros.2013.084
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.23, n3, p.425-431, 2013
Resumo
Neste trabalho foi desenvolvida uma nova metodologia de reciclagem química do poli(tereftalato de etileno) grau garrafa pós-consumo, PETpc, através da reação de despolimerização em meio alcalino (solução de hidróxido de sódio, NaOH, de 7,5 mol L-1 a 100 oC) e como catalisador o tensoativo catiônico brometo de hexadeciltrimetrilamônio, CTAB (1 x 10-2 mol L-1). A presença de CTAB aumentou o rendimento da reação em cerca de 85 % e reduziu o tempo reacional de 6 para 2 h, quando utilizado em mistura NaOH/CTAB na proporção de 4:1 (% v/v) com 2 g de PETpc. O produto final o monômero ácido tereftálico, TPA, foi caracterizado por: análise termogravimétrica, calorimetria diferencial varredura, espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier e espectrometria de massas. Os resultados obtidos foram comparados com a matériaprima, PETpc. Além disso, o catalisador CTAB permaneceu no meio reacional (fase aquosa), sem interferir no processo de purificação do TPA.
Palavras-chave
cetil trimethyl ammonium bromide, chemical recycling, CTAB, poli(tereftalato de etileno)-PET, terephthalic acid
Abstract
In this work, it has been developed a new analytical methodology of chemical recycling of post-consumption bottle-grade poly(ethylene terephthalate), PETpc through depolymerization reaction in alkaline solution (NaOH solution of 7.5 mol L-1 at 100 oC) and as catalyst the surfactant cetil trimethyl ammonium bromide (CTAB, 1 x 10-2 mol L-1). The presence of CTAB increased the performance of reaction around 85 % and decreased its time from 6 to 2 hour when used the mixture NaOH/CTAB in a proportion of 4:1 (% v/v) with 2 g of PETpc. The final product, monomer terephthalic acid (TPA), was characterized by thermogravimetry analysis, differential scanning calorimetry, Fourier transform infrared spectroscopy and mass spectrometry. The results were compared with the raw material, PETpc. Furthermore, the catalyst CTAB remained in alkaline environment (aqueous phase) not interfering in TPA purification process.
Keywords
chemical recycling, poly (ethylene terephthalate), PET, cetil trimethyl ammonium bromide, CTAB, terepthalic acid.
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