Degradação de polímeros sintéticos modificados - Lando, Gabriela Albara (2023)
Polímeros sintéticos são empregados nas mais diversas áreas de produção e consumo, promovendo benefícios através de suas propriedades específicas, como resistência, estabilidade e durabilidade. Tais propriedades, quando não desejadas, fazem esses materiais possuírem lentas taxas de degradação, o que pode trazer diversos prejuízos socioeconômicos e ambientais, quando descartados de maneira incorreta, ou, então, pode afetar a saúde de animais e humanos, quando tais polímeros são usados em aplicações médicas e biotecnológicas. A etapa inicial no processo de degradação de polímeros pode se dar pela modificação de suas propriedades inertes, aumentando sua capacidade de interagir com o meio externo, seja de forma biótica ou abiótica. Na primeira parte do presente trabalho, filmes de polisulfona (PSU) e poli(tereftalato de etileno) (PET) tiveram suas superfícies modificadas por radiação UV na presença de gás oxigênio (O2) e de vapores reativos de ácido acrílico (AA) e ácido adípico (AD). As amostras, antes e após as modificações, foram caracterizadas pelas técnicas de WCA, FTIR–ATR, SEC, TGA e DSC, detectando-se a inserção de grupamentos oxigenados e resultando em superfícies com características hidrofílicas após fotólises. Utilizou-se ensaios de degradação biótica (em solo) e abiótica (em meio aquoso) para avaliar o comportamento dos filmes modificados de PSU e PET. Os resultados obtidos confirmaram que a modificação superficial tem papel fundamental para a ocorrência de reações de hidrólise, que promovem a quebra das cadeias poliméricas e, por consequência, iniciam o processo de degradação do material. Na segunda parte deste trabalho, scaffolds porosos de policaprolactona (PCL) foram produzidos usando a técnica HIPE-ROP, com o monômero bis (ε -caprolacton-4-il) (BCY) atuando como agente reticulador e promovendo a modificação polimérica. A densidade de reticulação e a fração de volume da fase interna foram variadas para estudar o potencial efeito desses parâmetros na degradação hidrolítica, em água ultrapura, a 37 °C e 60 °C. Após diferentes tempos de hidrólise, as amostras sólidas remanescentes foram analisadas pelas técnicas de FTIR-ATR e MEV, enquanto as soluções aquosas foram analisadas por LDI-MS. O efeito da temperatura no processo de degradação e na liberação de produtos em fase aquosa foi significativo. Tal efeito também pode ser observado na análise de FTIR-IR, que exibiu um aumento pronunciado na intensidade da banda de absorção do grupo hidroxila, após 70 dias de hidrólise à 60 °C, indicando a clivagem significativa das cadeias poliméricas. A análise de LDI-MS provou a liberação de oligômeros pelas amostras, e as intensidades relativas dos picos massa/carga aumentaram em função do tempo, temperatura e densidade de reticulação, indicando maiores quantidades de produtos liberados.