Partículas inteligentes de poli (nisopropilacrilamida), quitosana e poli (ácido acrílico): efeito da temperatura e do pH sobre suas propriedades em suspensões aquosas

The present study describes the stability and rheological behavior of suspensions of poly (N-isopropylacrylamide) (PNIPAM), poly (N-isopropylacrylamide)-chitosan (PNIPAMCS), and poly (N-isopropylacrylamide)-chitosan-poly (acrylic acid) (PNIPAM-CS-PAA) crosslinked particles sensitive to pH and temperature. These dual-sensitive materials were simply obtained by one-pot method, via free-radical precipitation copolymerization with potassium persulfate, using N,N -methylenebisacrylamide (MBA) as a crosslinking agent. Incorporation of the precursor materials into the chemical networks was confirmed by elementary analysis and infrared spectroscopy. The influence of external stimuli such as pH and temperature, or both, on particle behavior was investigated through rheological measurements, visual stability tests and analytical centrifugation. The PNIPAM-CS particles showed higher stability in acid and neutral media, whereas PNIPAM-CS-PAA particles were more stable in neutral and alkaline media, both below and above the LCST of poly (Nisopropylacrylamide) (stability data). This is due to different interparticle interactions, as well as those between the particles and the medium (also evidenced by rheological data), which were also influenced by the pH and temperature of the medium. Based on the results obtained, we found that the introduction of pH-sensitive polymers to crosslinked poly (Nisopropylacrylamide) particles not only produced dual-sensitive materials, but allowed particle stability to be adjusted, making phase separation faster or slower, depending on the desired application. Thus, it is possible to adapt the material to different media

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Esse estudo descreve a estabilidade e o comportamento reológico de suspensões aquosas de partículas reticuladas sensitivas de poli (N-isopropilacrilamida) (PNIPAM), poli (N-isopropilacrilamida)-quitosana (PNIPAM-QS) e poli (N-isopropilacrilamida)-quitosanapoli (ácido acrílico) (PNIPAM-CS-PAA). A obtenção dos materiais foi realizada por polimerização por precipitação, via radicais livres, utilizando persulfato de potássio como iniciador e N,N -metilenobisacrilamida (MBA) como agente reticulante. A incorporação dos precursores nas partículas reticuladas foi confirmada por análise elementar e espectroscopia na região do infravermelho. A influência de estímulos externos, como pH, temperatura, ou ambos, no comportamento das partículas, foi investigado por medidas reológicas, estabilidade visual e centrifugação analítica. As partículas de PNIPAM-QS apresentaram maior estabilidade em meios ácido e neutro, enquanto que as partículas de PNIPAM-QS-PAA foram mais estáveis em meios neutro e alcalino, tanto abaixo quanto acima da LCST da PNIPAM (dados de estabilidade). Isso ocorreu devido às diferentes interações interpartículas e entre as partículas e o meio (também evidenciadas pelos dados reológicos), que foi influenciada pelo pH e temperatura do meio. Baseando-se nos resultados obtidos, observou-se que a introdução de polímeros sensíveis ao pH nas partículas reticuladas de poli (N-isopropilacrilamida), resultou não apenas na síntese de copolímeros reticulados com dupla sensibilidade, mas em partículas passíveis de ajuste de estabilidade, ou seja, que podem sofrer separação de fases mais ou menos rápida, dependendo da aplicação desejada. Dessa forma, é possível adaptar as partículas sintetizadas aos mais diversos meios