Estudo de parâmetros de síntese do gel termossensível Poli(N-isopropilacrilamida).
Carregando...
Data
Autor(es)
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Lúcia Helena Innocentini
Ricardo Geraldo de Sousa
Ricardo Geraldo de Sousa
Resumo
Nesse trabalho foi feito um estudo de parâmetros de síntese do gel termossensível Poli (N-isopropilacrilamida) PNIPAAm com o objetivo de se avaliar a sua influência nas características do gel obtido. Tal estudo contribuiu para elucidar um aspecto importante relativo à síntese desse gel, na medida em que, diferentemente de trabalhos anterioressobre o tema, foi realizada uma variação simultânea dos parâmetros de síntese e os resultados foram estatisticamente analisados e fisicamente discutidos. Os parâmetros estudados foram a concentração de monômero principal, a concentração de agente reticulante, a concentração de inicidadores e a temperatura de síntese. Comovariáveis-resposta, foram escolhidas uma variável cinética, tempo de gelificação, e duas variáveis termodinâmicas, grau de expansão volumétrico e temperatura de transição de fases. Foi feito um planejamento estatístico de experimentos, utilizando-se a técnica deplanejamento fatorial 24, envolvendo, portanto, os quatro parâmetros selecionados, com dois níveis para cada um. Isto resultou em uma matriz de experimentos constituída de dezesseis sistemas, correspondendo aos géis sintetizados. Os resultados obtidos permitiram uma análise segundo três eixos: análise estatística,análise qualitativa dos efeitos considerando-se a teoria de polimerização e a análise qualitativa à luz do modelo teórico de copolimeização via radicais livres. A variável-resposta que produziu resultados mais significativos em termos de análise foi o tempo de gelificação. Observou-se uma forte influência da concentração de agentereticulante e da temperatura de síntese nesse tempo. Quanto maior cada um desses parâmetros, isoladamente, menor o tempo de gelificação. Observou-se, ainda, um efeito conjugado significativo desses parâmetros.
Abstract
In this work, the main parameters involved in the Poly (N-isopropylacrylamide) temperature-sensitive gel synthesis were studied, in order to evaluate their influence in the characteristics of the obtained gel. This study contributed to elucidate an importantaspect relative to this gel synthesis, considering that, differently from previous works around the same theme, a simultaneous variation of the synthesis parameters was done and the results were statisticaly analysed and physically discussed. The studied parameters were the concentration of the main monomer, the concentration of the crosslinking agent, the concentration of initiators and the synthesis temperature.The results were analyzed by using a kinetic variable, the gelation time, and two thermodynamic variables, the volumetric degree of swelling and the phase transition temperature. An experimental statistical planning was done, by using a 24 factorial planning, involving the four parameters studied and two levels for each one. It resulted on an experimental matrix with sixteen systems, corresponding to the sixteen synthesized gels.The obtained results allowed an analysis according to three lines: an statistical analysis, a qualitative analysis of the effects considering the theory of polymerization and a qualitative analysis according to the theoretical kinetic model for copolymerization via free radicals.The main variable analyzed was the gelation time. A strong effect of the crosslinking agent concentration and of the synthesis temperature was observed. The higher the value of each of these parameters, the lower the gelation time. It was also observed a strong conjugated influence of these parameters.
Assunto
Polimeros, Engenharia quimica
Palavras-chave
Tempo de gelificação, Poli(N-isopropilacrilamida), Gel termossensível, Síntese de géis poliméricos