Preparação e caracterização mecânica, térmica e elétrica de misturas de poliuretano derivado do óleo de mamona e poli (o- metoxianilina) para avaliação na aplicação como sensores para língua eletrônica

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2010
Autor(a) principal: Alves, William Ferreira
Orientador(a): Mattoso, Luiz Henrique Capparelli lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ
Departamento: Não Informado pela instituição
País: BR
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/6170
Resumo: The incorporation of conducting polymer into a conventional polymer matrix has received considerable attention in the last decade because of the possibility of combining the good processability and mechanical performance of the conventional polymer with the electrical optical properties of conducting polymer. Among conducting polymers, polyaniline (PANI) and its derivatives has been extensively used because of the low cost of raw material, ease of synthesis and environmental stability. The main objective of this study was to develop a sensor for electronic tongue, from thin films of blends of polyurethane with POMA on interdigitated electrodes produced by spin-coating technique, under optimized conditions, and check the electrical behavior of the sensors in states doped. Films PUR mixture with POMA, although they may have less sensitivity to the substances found in the analyte than the nano-structured films, they may have better adherence and therefore be used to analyze substances with which the nano-structured films would not be possible. Films mixture of polyurethane derived from castor oil (PUR) and POMA were obtained by the casting (free standing) and also on interdigitated electrodes by the method of spin coating. The films were characterized using the techniques of UV-Vis-Nir, thermo-dynamic-mechanical analysis (DMTA), thermogravimetric analysis (TGA), stress-strain and optical microscopy. The values of modulus of elasticity of the PUR solvent chloroform (PUR-Clo) for the mixture of PUR/POMA (m/m) 50/50 had values of 0.3 GPa and 4.1 GPa, respectively. With the incorporation of 10% of POMA in the PUR glass transition temperature (Tg) of the films increased from 67 to 137oC, respectively. For the analysis done by DMA, the films with 30, 40 and 50% of POMA in PUR, confirmed the presence of crosslinking between the polymers, Mc, values of 195, 322 and 517 mol/m3, respectively. The films doped with NH4OH and HCl have better response capacitive and resistive to various analytes analyzed in the frequency range 1-105 Hz Thus, the sensors doped and dedoped can be used as an identifier of fingerprint detection of substances in different concentrations.
id SCAR_bd7624478ede721f5b9e08bcd184028e
oai_identifier_str oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/6170
network_acronym_str SCAR
network_name_str Repositório Institucional da UFSCAR
repository_id_str
spelling Alves, William FerreiraMattoso, Luiz Henrique Capparellihttp://lattes.cnpq.br/5839043594908917http://lattes.cnpq.br/13124195468780252016-06-02T20:34:21Z2010-10-192016-06-02T20:34:21Z2010-07-28ALVES, William Ferreira. Preparation and characterization mechanical, thermal and electrical mistures of polyurethane derived of castor oil and poly (o-methoxyaniline) for evaluation in the application for electronic tongue. 2010. 125 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2010.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/6170The incorporation of conducting polymer into a conventional polymer matrix has received considerable attention in the last decade because of the possibility of combining the good processability and mechanical performance of the conventional polymer with the electrical optical properties of conducting polymer. Among conducting polymers, polyaniline (PANI) and its derivatives has been extensively used because of the low cost of raw material, ease of synthesis and environmental stability. The main objective of this study was to develop a sensor for electronic tongue, from thin films of blends of polyurethane with POMA on interdigitated electrodes produced by spin-coating technique, under optimized conditions, and check the electrical behavior of the sensors in states doped. Films PUR mixture with POMA, although they may have less sensitivity to the substances found in the analyte than the nano-structured films, they may have better adherence and therefore be used to analyze substances with which the nano-structured films would not be possible. Films mixture of polyurethane derived from castor oil (PUR) and POMA were obtained by the casting (free standing) and also on interdigitated electrodes by the method of spin coating. The films were characterized using the techniques of UV-Vis-Nir, thermo-dynamic-mechanical analysis (DMTA), thermogravimetric analysis (TGA), stress-strain and optical microscopy. The values of modulus of elasticity of the PUR solvent chloroform (PUR-Clo) for the mixture of PUR/POMA (m/m) 50/50 had values of 0.3 GPa and 4.1 GPa, respectively. With the incorporation of 10% of POMA in the PUR glass transition temperature (Tg) of the films increased from 67 to 137oC, respectively. For the analysis done by DMA, the films with 30, 40 and 50% of POMA in PUR, confirmed the presence of crosslinking between the polymers, Mc, values of 195, 322 and 517 mol/m3, respectively. The films doped with NH4OH and HCl have better response capacitive and resistive to various analytes analyzed in the frequency range 1-105 Hz Thus, the sensors doped and dedoped can be used as an identifier of fingerprint detection of substances in different concentrations.A mistura de dois ou mais polímeros é uma alternativa para se obter um novo material que apresente propriedades desejáveis não encontradas nos componentes individuais. No caso da mistura de polímeros condutores com polímeros isolantes convencionais, tem-se como resultado, em geral, um terceiro material que apresenta boas propriedades mecânicas e alta condutividade elétrica que potencializam aplicações como sensores entre outras. O objetivo principal deste trabalho foi de desenvolver um sensor para língua eletrônica, a partir de filmes finos de mistura de poliuretano com POMA, sobre eletrodos interdigitados produzido pela técnica de spin-coating, sob condições otimizadas, e verificar o comportamento elétrico dos sensores e também a caracterização mecânica e térmica dos filmes auto-sustentáveis. Os filmes da mistura de Poliuretano derivada do óleo de mamona (PUR) e POMA foram obtidos pelo método casting (filmes auto-sustentáveis) e também sobre eletrodos interdigitados pelo método de spin coating . Os filmes foram caracterizados usando as técnicas de Uv-Vs-Nir, análise termo-dinâmicomecanica (DMTA), termogravimétrica (TGA), tensão deformação e microscopia óptica. Os valores de modulo de elasticidade do PUR com solvente clorofórmio (PUR-Clo) em relação à mistura de PUR/POMA 50/50 (m/m) apresentaram valores de 0,3 GPa e 4,1 GPa, respectivamente. Com a incorporação de 10% de POMA no PUR a temperatura de transição vítrea (Tg), dos filmes, aumentou de 67oC para 137oC, respectivamente. Pela analises realizadas através de DMA, os filmes com 30, 40 e 50% de POMA no PUR, confirmaram a presença de ligações cruzadas entre os polímeros, Mc, valores de 195, 322 e 517 mol/m3, respectivamente. Os filmes dopados com NH4OH e HCl apresentam melhores resposta capacitivas e resistivas para vários analitos analisados, na faixa de freqüência de 1 a 105 Hz. Assim, os sensores dopados e desdopados podem ser usados como um identificador de impressão digital na detecção de substâncias em diferentes concentrações.Financiadora de Estudos e Projetosapplication/pdfporUniversidade Federal de São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQUFSCarBRQuímicaMisturas poliméricasSensores poliméricosAnálise térmicaSpin-coatingCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAPreparação e caracterização mecânica, térmica e elétrica de misturas de poliuretano derivado do óleo de mamona e poli (o- metoxianilina) para avaliação na aplicação como sensores para língua eletrônicaPreparation and characterization mechanical, thermal and electrical mistures of polyurethane derived of castor oil and poly (o-methoxyaniline) for evaluation in the application for electronic tongueinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINAL3252.pdfapplication/pdf3233070https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/6170/1/3252.pdfee2927e22c3078fa25c271cf7d859fbfMD51THUMBNAIL3252.pdf.jpg3252.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg9763https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/6170/2/3252.pdf.jpgbbc4b528faddf6c5295cf1071a6b2570MD52ufscar/61702019-09-11 02:53:49.481oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/6170Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-05-25T12:50:56.062897Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
dc.title.por.fl_str_mv Preparação e caracterização mecânica, térmica e elétrica de misturas de poliuretano derivado do óleo de mamona e poli (o- metoxianilina) para avaliação na aplicação como sensores para língua eletrônica
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Preparation and characterization mechanical, thermal and electrical mistures of polyurethane derived of castor oil and poly (o-methoxyaniline) for evaluation in the application for electronic tongue
title Preparação e caracterização mecânica, térmica e elétrica de misturas de poliuretano derivado do óleo de mamona e poli (o- metoxianilina) para avaliação na aplicação como sensores para língua eletrônica
spellingShingle Preparação e caracterização mecânica, térmica e elétrica de misturas de poliuretano derivado do óleo de mamona e poli (o- metoxianilina) para avaliação na aplicação como sensores para língua eletrônica
Alves, William Ferreira
Química
Misturas poliméricas
Sensores poliméricos
Análise térmica
Spin-coating
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
title_short Preparação e caracterização mecânica, térmica e elétrica de misturas de poliuretano derivado do óleo de mamona e poli (o- metoxianilina) para avaliação na aplicação como sensores para língua eletrônica
title_full Preparação e caracterização mecânica, térmica e elétrica de misturas de poliuretano derivado do óleo de mamona e poli (o- metoxianilina) para avaliação na aplicação como sensores para língua eletrônica
title_fullStr Preparação e caracterização mecânica, térmica e elétrica de misturas de poliuretano derivado do óleo de mamona e poli (o- metoxianilina) para avaliação na aplicação como sensores para língua eletrônica
title_full_unstemmed Preparação e caracterização mecânica, térmica e elétrica de misturas de poliuretano derivado do óleo de mamona e poli (o- metoxianilina) para avaliação na aplicação como sensores para língua eletrônica
title_sort Preparação e caracterização mecânica, térmica e elétrica de misturas de poliuretano derivado do óleo de mamona e poli (o- metoxianilina) para avaliação na aplicação como sensores para língua eletrônica
author Alves, William Ferreira
author_facet Alves, William Ferreira
author_role author
dc.contributor.authorlattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1312419546878025
dc.contributor.author.fl_str_mv Alves, William Ferreira
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Mattoso, Luiz Henrique Capparelli
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5839043594908917
contributor_str_mv Mattoso, Luiz Henrique Capparelli
dc.subject.por.fl_str_mv Química
Misturas poliméricas
Sensores poliméricos
Análise térmica
Spin-coating
topic Química
Misturas poliméricas
Sensores poliméricos
Análise térmica
Spin-coating
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
description The incorporation of conducting polymer into a conventional polymer matrix has received considerable attention in the last decade because of the possibility of combining the good processability and mechanical performance of the conventional polymer with the electrical optical properties of conducting polymer. Among conducting polymers, polyaniline (PANI) and its derivatives has been extensively used because of the low cost of raw material, ease of synthesis and environmental stability. The main objective of this study was to develop a sensor for electronic tongue, from thin films of blends of polyurethane with POMA on interdigitated electrodes produced by spin-coating technique, under optimized conditions, and check the electrical behavior of the sensors in states doped. Films PUR mixture with POMA, although they may have less sensitivity to the substances found in the analyte than the nano-structured films, they may have better adherence and therefore be used to analyze substances with which the nano-structured films would not be possible. Films mixture of polyurethane derived from castor oil (PUR) and POMA were obtained by the casting (free standing) and also on interdigitated electrodes by the method of spin coating. The films were characterized using the techniques of UV-Vis-Nir, thermo-dynamic-mechanical analysis (DMTA), thermogravimetric analysis (TGA), stress-strain and optical microscopy. The values of modulus of elasticity of the PUR solvent chloroform (PUR-Clo) for the mixture of PUR/POMA (m/m) 50/50 had values of 0.3 GPa and 4.1 GPa, respectively. With the incorporation of 10% of POMA in the PUR glass transition temperature (Tg) of the films increased from 67 to 137oC, respectively. For the analysis done by DMA, the films with 30, 40 and 50% of POMA in PUR, confirmed the presence of crosslinking between the polymers, Mc, values of 195, 322 and 517 mol/m3, respectively. The films doped with NH4OH and HCl have better response capacitive and resistive to various analytes analyzed in the frequency range 1-105 Hz Thus, the sensors doped and dedoped can be used as an identifier of fingerprint detection of substances in different concentrations.
publishDate 2010
dc.date.available.fl_str_mv 2010-10-19
2016-06-02T20:34:21Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2010-07-28
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2016-06-02T20:34:21Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv ALVES, William Ferreira. Preparation and characterization mechanical, thermal and electrical mistures of polyurethane derived of castor oil and poly (o-methoxyaniline) for evaluation in the application for electronic tongue. 2010. 125 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2010.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/6170
identifier_str_mv ALVES, William Ferreira. Preparation and characterization mechanical, thermal and electrical mistures of polyurethane derived of castor oil and poly (o-methoxyaniline) for evaluation in the application for electronic tongue. 2010. 125 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2010.
url https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/6170
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFSCar
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSCAR
instname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron:UFSCAR
instname_str Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron_str UFSCAR
institution UFSCAR
reponame_str Repositório Institucional da UFSCAR
collection Repositório Institucional da UFSCAR
bitstream.url.fl_str_mv https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/6170/1/3252.pdf
https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/6170/2/3252.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv ee2927e22c3078fa25c271cf7d859fbf
bbc4b528faddf6c5295cf1071a6b2570
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1767351096646303744