Obtenção e caracterização físico-química de blendas poliméricas, baseadas em POE e PMMA, dopadas com dióxido de titânio

The study of polymer blends has been an alternative method in the search field of new materials for obtaining materials with improved properties. In this work blends of poly(methyl methacrylate) (PMMA) and poly(ethylene oxide) (PEO) doped with titanium dioxide (TiO2) were studied. The PEO is a polymer semicrystalline structure varying between, 70 and 84% crystallinity, while the PMMA exhibits behavior amorphous in their structure. The use of TiO2 is related to corrosion-resistant of titanium as well as good heat transfer and other characteristics. The study of these polymer blends doped TiO2 gives the properties junction organic (polymer) and inorganic (oxide) which leads to modification of the properties of the resultant material. The blends were doped TiO2 (POE/PMMA/TiO2) in different proportions of the PMMA with the PEO and TiO2 fixed. The ratios were: 90/10/0,1; 85/15/0, 1; 80/20/0,1, 75/25/0,1 and 70/30/0,1. The resulting material was obtained in powder form and being characterized by Fourier Transformed Infrared (FTIR) Spectroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), Thermogravimetric Analysis (TGA) and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). The infrared spectra (IR) for the blends in different ratios showed a band at 1744 cm-1, characteristic of the C=O stretching, which increases in intensity with increasing PMMA composition, while in the spectrum of pure PEO this band is absent. This may suggest that the interaction is occurring between the polymers. In the micrographs of the blends also observed change in their surfaces with variation of the composition of PMMA, contributing to the change of the electrical properties of the material. The EIS data showed that the material exhibited conductivity of the order of 10-6 S.cm-1. The blend in the ratio B2(85/15/0, 1) showed better conductivity, σ = 1.56 x 10-6 S.cm-1. It was observed that the diffusion coefficient for the blends, B5(70/30/0, 1) was the largest, 1.07 x 10-6 m2.s-1. The XRD data showing that, with the variation in the composition of the PMMA blend crystallinity of the material is decreased reaching a minimum B3(80/20/0,1), and then increases again. Thermal analysis suggests that blends made from the material obtained can be applied at room temperature

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

O estudo de blendas poliméricas tem sido um método alternativo no campo de pesquisa de novos materiais para obtenção de materiais com melhores propriedades. Neste trabalho blendas de poli(metacrilato de metila) (PMMA) e poli(óxido de etileno) (POE) dopadas com dióxido de titânio (TiO2) foram estudadas. O POE é um polímero de estrutura semicristalina com variação entre, 70 e 84% de cristalinidade, enquanto o PMMA apresenta comportamento amorfo em sua estrutura. O uso do TiO2 está relacionado à alta resistência a corrosão do titânio, assim como a boa transferência de calor, além de outras características. Uma das suas aplicações é a fotocatálise. O estudo destas blendas poliméricas dopadas com TiO2 proporciona a junção das propriedades orgânica (polímeros) e inorgânica (óxido), o que leva a modificação das propriedades do material resultante. As blendas foram dopadas com TiO2 (POE/PMMA/TiO2) em diferentes proporções do POE e PMMA com o TiO2 fixo. As proporções foram: 90/10/0,1; 85/15/0,1; 80/20/0,1; 75/25/0,1 e 70/30/0,1. O material resultante obtido foi em forma de pó sendo caracterizado por Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia de Varredura Eletrônica (MEV), Difração de Raios X (DRX), Termogravimetria (TG/DTG) e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE). Os espectros de infravermelho (IV) para as blendas em diferentes proporções apresentaram uma banda em 1744 cm-1, característica do estiramento C=O, que aumenta de intensidade com o aumento da composição do PMMA, enquanto no espectro do POE puro esta banda está ausente. Isto pode sugerir que está ocorrendo à interação entre os polímeros. Nas micrografias das blendas, também, observa-se mudança em suas superfícies com a variação da composição do PMMA o que pode contribuir na mudança das propriedades elétricas do material. Os dados de EIE mostraram que o material apresentou condutividade da ordem de 10-6 S.cm-1. A blenda na proporção B2(85/15/0,1) apresentou melhor condutividade, σ = 1,56 x 10-6 S.cm-1. Observou-se que o coeficiente de difusão para as blendas, a B5(70/30/0,1) foi o maior, 1,07 x 10-6 m2.s-1. Os dados de DRX mostram que, com a variação na composição de PMMA na blenda a cristalinidade do material vai diminuindo atingindo um mínimo em B3(80/20/0,1) e, então, volta a aumentar. Análise térmica realizada das blendas sugere que o material obtido pode ser aplicado em temperatura ambiente