Efeito da velocidade de polimerização na eficiência de PDLCs

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obter o Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Os PDLCs são um material compósito formado por cristal líquido disperso numa matriz polimérica, actualmente utilizado em diversas tecnologias electro-ópticas. Com vista à optimização das suas propriedades electro-ópticas, neste trabalho foram preparados filmes de PDLC pelo método de separação de fases induzida por polimerização, com vista a potenciais aplicações em janelas de transparência regulável. Os filmes foram preparados a partir de uma mistura homogénea de cristal líquido nemático E7 comercializado pela MERCK e monómeros acrilato e diacrilato, nomeadamente PPGA e PEGDA. O processo de polimerização foi efectuado termicamente com o iniciador AIBN, a uma gama de temperaturas compreendida entre 55 e 90 °C e fotoquimicamente com os iniciadores DMPA e XDT, para diferentes intensidades de luz. Foi comparado e discutido a influência da velocidade de polimerização na morfologia da matriz polimérica e no tamanho dos domínios de cristal líquido formados e determinada a constante cinética aparente, , associada ao mecanismo radicalar livre, assumindo-se que a sua dependência com a temperatura segue a equação de Arrhenius. Estudou-se ainda a opacidade/transparência dos filmes de PDLC, medindo-se a tensão eléctrica necessária para a comutação entre os estados desligado/ligado. A polimerização foi seguida por FTIR (espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier) e os PDLCs produzidos foram caracterizados pelas seguintes técnicas de análise: POM (microscopia de luz polarizada), SEM (microscopia electrónica de varrimento) e propriedades electro-ópticas. Pelo estudo electro-óptico realizado verificou-se que os PDLCs preparados a partir do monómero PEGDA apresentam efeito de memória permanente, independentemente do tipo de polimerização, e os compósitos de PPGA não apresentam resposta electro-óptica.