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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autora: Silva, Lucimara Lopes da
Título: Nanocompósitos Poliméricos Obtidos por Freez-casting e Eletrofiação
Ano: 2013
Orientador: Prof. Dr. Fernando Galembeck
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Látex, Argila, Nanocompósitos, Eletrofiação, Morfologia
Resumo: Neste trabalho, examinou-se o comportamento de dsipersões aquosas de látex e seus nanocompósitos com argila, quando submetidos aos processos de moldagem por liofilização (freeze-casting) e eletrofiação (electrospinning). Os sólidos resultantes foram caracterizados principalmente por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Através do freeze-casting do látex poli(estireno-co-acrilato de butila-co-ácido (P(S-BA-AA)) foi obtido um monolito de baixa densidade com variadas morfologias de poros (celulares, alongados e lamelares) e predominância de poros com morfologia do tipo espinha de peixe, semelhantes a "shish-kebabs" encontrados em polímeros semicristalinos. A moldagem por liofilização de espumas líquidas de látex com e sem argila originou espumas sólidas que apresentaram hierarquia de poros, com poros menores orientados nas paredes de cavidades maiores, derivadas de bolhas de ar. As diferentes morfologias obtidas são modeladas pelo gelo, cujo hábiro cristalino experimenta diversas transições morfológicas durante o processo de congelamento, devido às instabilidades térmicas na interface sólido-líquido (S/L). Foram obtidas fibras nanocompósitas eletrofiando uma dispersão aquosa de látex poli(estireno-acrilato de butila) (P(S-BA)) contendo poli(óxido de etileno) (PEO) de diferentes massas molares e argila. Fibras de PEO e látex apresentaram morfologia coaxial, com o polímero hidrofílico alojado preferencialmente na região interna, quanto menor for sua massa molar. O PEO é removido das fibras quando estas são tratadas com água. Medidas de decaimento do potencial eletrostático de superfícies de polietileno de baixa densidade (PEBD), submetidas a tratamento corona, mostraram que a deposição das nanofibras de látex e PEO aceleraram a dissipação da carga elétrica da superfície deste dielétrico. Ensaios de adsorção mostraram que os nanocompósitos obtidos por ambas técnicas adsorvem azul de metileno (AM), com eficiência comparável à de dispersões aquosas de argila.
Abstract: In this work, we examined the behavior of latex aqueous dispersions and their nanocomposites with clay when subjected to two polymer processing techiques: freeze-casting and electrospinning. The resulting solids were examined mainly by using scanning electron microscopy (SEM). By freeze-casting poly(styrene-co-butyl acrylate-co-acrylic acid) (P(S-BA-AA)) latex aqueous dispersion, a low density monolith was obtained with pores of varying morphologies (cellular, elongated and lamellar) and predominance of fishbone morphology resembling "shish-kebabs" found in semi-crystalline polymers. The freeze-casting of liquid latex foams with and without clay originated solid foams which contain small pores distributed along larger cavities derived from air bubbles. The differents morphologies obtained was template by the frozen liquid precursor, which experiences several morphological transistions during the freezing process, due to thermal instabilities in the solid-liquid (S/L) interface. Nanocomposite fibers were obtained using poly (styrene-butyl acrylate) (P(S-BA)) aqueous latex containin poly(ethylene oxide) (PEO) of different molecular weights and clay. Fibers of PEO and latex show coaxil morphology, with hydrophilic polymer in the inner of the fibers, as molar mass of PEO decreases. PEO is removed from fibers after water treatment. Measurements of the electrostatic potential decay on low-density polyethylene (LDPE) surfaces, charged with corona, showed faster electrostatic potential dissipation when polymeric nanofibers are deposited on LDPE. Sorbent tests revealed that nanocomposites prepared by both techniques adsorb methylene blue (MB), presenting same efficiency as the aqueous clay dispersions.
Arquivo (Texto Completo): 000919718.pdf (Tamanho: 8,47 MB)

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