Nanostructured composites of polyaniline with poly (methyl Methcrylate) and poly (hydrobutirate): preparation, Properties and radiolitic effects / CompÃsitos nanoestruturados de Polianilina com Poli (Metacrilato de Metila) e Poli (Hidroxibutirato): preparaÃÃo, propriedades e efeitos RadiolÃticos

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

PolÃmeros Intrinsecamente Condutores (PICs) sÃo macromolÃculas orgÃnicas que exibem caracterÃsticas de condutividade elÃtrica semelhantes aos metais. A polianilina (PANI) à conhecida como o PIC que apresenta, provavelmente, a melhor combinaÃÃo de estabilidade, condutividade e baixo custo. Neste trabalho, sintetizou-se a PANI na forma nanoestruturada e foram confeccionados e caracterizados nanocompÃsitos polimÃricos contendo PANI em matriz de polÃmero isolante, poli (metacrilato de metila) (PMMA) e biodegradÃvel, poli (3-hidroxibutirato) (PHB). Dentre as aplicaÃÃes potenciais destes compÃsitos, estÃo o desenvolvimento de novos materiais estÃveis à radiaÃÃo ionizante, aplicÃveis como plÃsticos mÃdicos e o desenvolvimento de novos materiais orgÃnicos condutores, mecanicamente estÃveis, conhecidos como âmetais sintÃticosâ para uso em micro-nanoeletrÃnica e biomedicina. Nanoestruturas fibrilares de polianilina dopada com HCl (PANF-HCl), sintetizadas pelo mÃtodo de polimerizaÃÃo interfacial, foram dispersas em matriz de PMMA comercial, em 0,15%, em massa, e Ãndic quanto à aÃÃo radioestabilizante. Nesta concentraÃÃo, as PANF-HCl apresentaram capacidade de estabilizar a matriz de PMMA comercial submetida à irradiaÃÃo com raios gama em dose padrÃo de esterilizaÃÃo de 25kGy, de maneira a preservar 92% da massa molar viscosimÃtrica mÃdia (Mv) inicial do PMMA. Em amostras-controle irradiadas com a mesma dose, a retenÃÃo atingiu 42%. A produÃÃo de nanofibras de PANI foi tambÃm alcanÃada em sistemas monofÃsicos aquosos utilizando Ãcido (Â)-canfor-10-sulfÃnico como dopante primÃrio. Filmes compÃsitos de PMMA/PANI desdopada (PANI-EB) contendo 0,15% de PANI-EB, tanto em formato nanofibrilar quando granular, mostraram menores valores de α (nÃmero de cisÃes por molÃcula original) que as amostras-controle, quando submetidos à irradiaÃÃo com raios gama na dose de 25kGy. Particularmente, em compÃsitos contendo nanofibras, nÃo houve alteraÃÃo detectÃvel de Mv apÃs irradiaÃÃo nesta dose (α ≈ 0). Na dose de 75kGy, os compÃsitos de PMMA/PANI-EB tambÃm sofreram menor degradaÃÃo que as amostras-controle, mostrando que a PANI-EB à capaz de atuar como aditivo radioestabilizante em doses mais altas que a dose de esterilizaÃÃo. Quatro tipos de compÃsitos de PHB/nanofibras de PANI dopadas com HCl, em concentraÃÃo entre 8 e 55% de PANI (em massa) foram preparados por polimerizaÃÃo da PANI in situ, em presenÃa de emulsÃo de PHB. Estes compÃsitos apresentaram boa homogeneidade e caracterÃsticas semicondutoras. Dados de FTIR e difraÃÃo de raios X sugerem que os dois polÃmeros nÃo interagem de maneira relevante nestes compÃsitos. A irradiaÃÃo com raios gama, na dose de 25kGy, do compÃsito 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 elÃtricas do material quando submetido à dose de esterilizaÃÃo. Estudos realizados pelo teste de Sturm mostraram que a irradiaÃÃo com raios gama, nesta mesma dose, provocou a diminuiÃÃo da biodegradabilidade do material compÃsito. Estes estudos tambÃm evidenciaram que os compÃsitos, irradiados ou nÃoirradiados, se biodegradam mais rÃpido que o PHB durante o primeiro mÃs de testes. A partir deste perÃodo, a biodegradaÃÃo do PHB se acelera, enquanto que a degradaÃÃo do compÃsito praticamente deixa de ocorrer. A PANI-HCl nÃo sofreu degradaÃÃo apreciÃvel num perÃodo de testes de 80 dias.

ASSUNTO(S)

radioestabilizaÃÃo irradiaÃÃo gama engenharia nuclear radiostabilization nanocompÃsitos polimÃricos polianilina energia nuclear polymetylmethacrylate - pmma poly (3-hydroxybutyrate) - phb polyaniline - pani polymer composites gamma irradiation

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