Compósitos nanoestruturados de Polianilina com Poli (Metacrilato de Metila) e Poli (Hidroxibutirato) : preparação, propriedades e efeitos radiolíticos

• Ano de defesa: 2007
• Autor(a) principal: Lopes Barros de Araújo, Patrícia
• Orientador(a): Silvano de Araújo, Elmo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
• Palavras-chave em Português: PMMA; PHB, PANI; nanocompósitos poliméricos; irradiação gama; radioestabilização
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/9743

Polímeros Intrinsecamente Condutores (PICs) são macromoléculas orgânicas que exibem características de condutividade elétrica semelhantes aos metais. A polianilina (PANI) é conhecida como o PIC que apresenta, provavelmente, a melhor combinação de estabilidade, condutividade e baixo custo. Neste trabalho, sintetizou-se a PANI na forma nanoestruturada e foram confeccionados e caracterizados nanocompósitos poliméricos contendo PANI em matriz de polímero isolante, poli (metacrilato de metila) (PMMA) e biodegradável, poli (3-hidroxibutirato) (PHB). Dentre as aplicações potenciais destes compósitos, estão o desenvolvimento de novos materiais estáveis à radiação ionizante, aplicáveis como plásticos médicos e o desenvolvimento de novos materiais orgânicos condutores, mecanicamente estáveis, conhecidos como metais sintéticos para uso em micro-nanoeletrônica e biomedicina. Nanoestruturas fibrilares de polianilina dopada com HCl (PANF-HCl), sintetizadas pelo método de polimerização interfacial, foram dispersas em matriz de PMMA comercial, em 0,15%, em massa, e êndic quanto à ação radioestabilizante. Nesta concentração, as PANF-HCl apresentaram capacidade de estabilizar a matriz de PMMA comercial submetida à irradiação com raios gama em dose padrão de esterilização de 25kGy, de maneira a preservar 92% da massa molar viscosimétrica média (Mv) inicial do PMMA. Em amostras-controle irradiadas com a mesma dose, a retenção atingiu 42%. A produção de nanofibras de PANI foi também alcançada em sistemas monofásicos aquosos utilizando ácido (±)-canfor-10-sulfônico como dopante primário. Filmes compósitos de PMMA/PANI desdopada (PANI-EB) contendo 0,15% de PANI-EB, tanto em formato nanofibrilar quando granular, mostraram menores valores de α (número de cisões por molécula original) que as amostras-controle, quando submetidos à irradiação com raios gama na dose de 25kGy. Particularmente, em compósitos contendo nanofibras, não houve alteração detectável de Mv após irradiação nesta dose (α ≈ 0). Na dose de 75kGy, os compósitos de PMMA/PANI-EB também sofreram menor degradação que as amostras-controle, mostrando que a PANI-EB é capaz de atuar como aditivo radioestabilizante em doses mais altas que a dose de esterilização. Quatro tipos de compósitos de PHB/nanofibras de PANI dopadas com HCl, em concentração entre 8 e 55% de PANI (em massa) foram preparados por polimerização da PANI in situ, em presença de emulsão de PHB. Estes compósitos apresentaram boa homogeneidade e características semicondutoras. Dados de FTIR e difração de raios X sugerem que os dois polímeros não interagem de maneira relevante nestes compósitos. A irradiação com raios gama, na dose de 25kGy, do compósito de PHB contendo 28% de PANI-HCl elevou sua condutividade de 4,5 x 10-2 para 1,1 S/m. Isto mostra a possibilidade de melhoramento das propriedades elétricas do material quando submetido à dose de esterilização. Estudos realizados pelo teste de Sturm mostraram que a irradiação com raios gama, nesta mesma dose, provocou a diminuição da biodegradabilidade do material compósito. Estes estudos também evidenciaram que os compósitos, irradiados ou nãoirradiados, se biodegradam mais rápido que o PHB durante o primeiro mês de testes. A partir deste período, a biodegradação do PHB se acelera, enquanto que a degradação do compósito praticamente deixa de ocorrer. A PANI-HCl não sofreu degradação apreciável num período de testes de 80 dias