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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Teixeira Neto, Érico
Título: Topoquímica de Filmes de Partículas de Látex de Poli(estireno-co-acrilamida)
Ano: 2003
Orientador: Prof. Dr. Fernando Galembeck
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Látex de poli(estireno-co-acrilamida), Filmes de partículas, Microscopia, Auto-ordenamento
Resumo: Esta tese demonstra efeitos da microquímica de partículas de látex sobre a formação de filmes e monocamadas de partículas de poli(estireno-co-acrilamida) (PS-AAM) usando técnicas microcópicas. O látex foi fracionado por sedimentação sob gravidade produzindo três frações de partículas com propriedades morfológicas e químicas diferenciadas. A fração do fundo contém as partículas mais uniformes, que formam cristais coloidais e filmes macrocristalinos opalescentes. Três características principais dos filmes de partículas foram analisadas: (i) a heterogeneidade e segregação das partículas nos filmes; (ii) a distribuição de solutos do soro do látex sobre o substrato; e (iii) a anisotropia dos agregados bidimensionais de partículas e sua influência sobre a distribuição dos solutos do soro do látex. Foram usadas as seguintes técnicas de microscopia de varredura de sonda (SPM): microscopia de força atômica de não-contato (AFM), microscopia de varredura de potencial elétrico (SEPM) e microscopia ótica de varredura em campo próximo (SNOM). Foram também usadas técnicas de microscopia eletrônica (EM) de transmissão (TEM), com aquisição de imagens espectroscópicas eletrônicas (ESI), e de varredura (SEM), com aquisição de imagens de elétrons secundários (SEI) e retroespalhados (BEI), e ainda de microscopia ótica de varredura confocal (SCM). A interação dos elétrons com as partículas do PS-AAM depositadas sobre mica foi modelada matematicamente para possibilitar a interpretação das imagens de BEI. Os principais resultados obtidos são os seguintes: (i) há diferentes tipos de partículas na fração do fundo do látex, que formam domínios de partículas distinguíveis dentro dos filmes; (ii) o crescimento dos agregados de partículas de uma sub-população é limitado pela agregação de partículas de outra sub-população; (iii) os solutos do soro do látex depositam-se sobre as partículas e o substrato, formando uma camada fina e uniforme de solutos ao redor dos agregados; (iv) os dipolos das partículas se orientam sobre o substrato anisotrópico de mica e essa orientação também influencia a deposição dos solutos do soro do látex ao redor das partículas, de maneira que tanto os agregados bidimensionais de partículas em submonocamadas quanto os depósitos de solutos são anisotrópicos.
Abstract: This thesis presents the effects of latex particle microchemistry on the formation of particle films and monolayers of poly(styrene-co-acrylamide) (PS-AAM). The latex was fractionated by sedimentation under gravity yielding three particle fractions with differentiated morphological and chemical properties. The lower fraction contains the more uniform particles, which form colloidal crystals and opalescent macrocystaline films. Three main particle film features were analyzed: (i) the particle heterogeneity and segregation within the films; (ii) the latex serum solutes distribution on the film substrate; and (iii) the 2-D particle aggregates anisotropy and its influence on the serum solutes distribution. The following scanning probe microscopy (SPM) techniques were used: non-contact atomic force microscopy (AFM), scanning electric potential microscopy (SEPM) and scanning near-field optical microscopy (SNOM). Electron microscopy (EM) techniques were also used: transmission electron microscopy (TEM), with the acquisition of electron spectroscopic images (ESI), and scanning electron microscopy (SEM), with the acquisition of secondary electron images (SEI) and backscattered electron images (BEI). Scanning confocal optical microscopy (SCM) was also used. The electron interactions with PS-AAM particles deposited on mica were mathematically modeled to allow BEI image interpretation. The main results obtained are the following: (i) there are different particle types in the latex lower fraction and these cluster within the films, forming distinguishable particle domains; (ii) the growth of aggregates formed by one particle sub-population is limited by the aggregation of particles from another sub-population; (iii) latex serum solutes are deposited on the particles and substrate, forming a thin uniform solute layer surrounding the aggregates; (iv) particle dipoles orient themselves on the anisotropic mica substrate and this orientation also influences the deposition of serum solutes around the particles, in such a way that both the 2-D particle sub-monolayers and the solute deposits surrounding particle aggregates are anisotropic.
Arquivo (Texto Completo): vtls000309722.pdf (tamanho: 7,30MB)

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