Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9LFMQ8
Tipo: | Tese de Doutorado |
Título: | Controle do comportamento hidrofílico/hidrofóbico de polímeros naturais biodegradáveis através da decoração de superfícies com nano e microcomponentes |
Autor(es): | Renata de Oliveira Gama |
Primeiro Orientador: | Rodrigo Lambert Oréfice |
Primeiro membro da banca : | Luciana Moreira Seara |
Segundo membro da banca: | Mercês Coelho da Silva |
Terceiro membro da banca: | Katia Cecilia de Souza Figueiredo |
Resumo: | Neste trabalho, foram sintetizados filmes de amido termoplástico (TPS) e blendas de TPS e polietileno de baixa densidade (PEBD), com uma metodologia de decoração para alterar o caráter hidrofílico exibido pela superfície do polímero biodegradável utilizado. Inicialmente foram processados os filmes de amido e as blendas com 25%, 50% e 75% de amido em peso com o polietileno de baixa densidade (PEBD). Em seguida, depositou-se micro/nanocomponentes nas superfícies destes substratos, como: espongilito, fibra de vidro, microesfera de vidro, microesferas de poliestireno 2- aminoetil (MPS) e nanofibras de policaprolactona (PCL) puro e com incorporação de sulfadiazina de prata (SULFA), dexametasona (DEXA), polianilina (PANI) e vidro bioativo. As deposições foram realizadas por aspersão de dispersões alcoólicas e por electrospinning. A caracterização dessas superfícies permitiu verificar a estruturação dos micro/nanocomponentes na superfície do material levando em consideração os modelos propostos para superfícies super-hidrofóbicas de Wenzel e Cassie/Baxter. A microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia ótica (MO) e a microscopia de força atômica (AFM) foram utilizadas para visualizar a distribuição dos micro/nano componentes sobre as superfícies TPS/PEBD. Os processos de deposição, assim como os tipos de componentes depositados possibilitaram o controle do ângulo de contato dos substratos, com a obtenção de valores elevados de ângulo de contato (AC) e baixos valores de histerese de ângulo de contato, incluindo AC superiores a 150° e histereses do ângulo de contato menores que 10°. Assim sendo, provou-se que a superfície de polímeros biodegradáveis naturais e blendas polietileno/amido, que são intrinsicamente hidrofílicos, podem ter as características de suas superfícies alteradas via criação de padrões topográficos através da decoração com micro/nanocomponentes para gerar superfície hidrofóbicas e super-hidrofóbicas úteis para minimizar a absorção de água por estes materiais. |
Abstract: | In this research, films of thermoplastic starch (TPS) and blends of TPS/ LDPE (low density polyethylene) were prepared and had their surfaces decorated to alter the hydrophilic character of these biodegradable polymers. Initially, films of starch and blends with LDPE containing 25%, 50 % and 75 % of starch by weight were produced. Then, micro and nanocomponents were deposited on the surface of these substrates, such as: spongolite, short glass fibers, glass beads, polystyrene microspheres 2 - aminoethyl (MPS) and the polycaprolactone (PCL) nanofibers with silver sulfadiazine (SULFA), dexamethasone (DEXA), polyaniline (PANI) and bioactive glass nanoparticles. The deposition processes were performed by aspersion of alcoholic dispersions and electrospinning. The characterization of the prepared surfaces were done to show the structure of micro / nano components on the surface of the material taking into account the proposed models for superhydrophobic surfaces by Wenzel and Cassie/Baxter. Scanning electron microscopy (SEM), optical microscopy and atomic force microscopy (AFM) were able to visualize the distribution of micro / nano components on the surfaces of TPS/LDPE. The deposition processes as well as the types of components enabled the manipulation of the contact angle of the substrates. High values of contact angle (AC) and low values of contact angle hysteresis were measured for the modified surfaces, including AC higher than 150° and hysteresis lower than 10°. Therefore, it was proved that the intrinsically hydrophilic surfaces of biodegradable natural polymers can be altered by creating topographical patterns through the decoration with nano/microcomponents to generate hydrophobic and even superhydrophobic features that can be useful in minimizing the water absorption of these materials. |
Assunto: | Engenharia metalúrgica Ciência dos materiais |
Idioma: | Português |
Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Sigla da Instituição: | UFMG |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9LFMQ8 |
Data do documento: | 25-Fev-2014 |
Aparece nas coleções: | Teses de Doutorado |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|---|
tese_renata_de_oliveira_gama.pdf | 2.6 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.