Publicação
Filmes baseados em PVA e grafeno para aplicações biomédicas
| Resumo: | A aplicação de cargas em polímeros, tais como grafite, nanotubos de carbono, fulerenos e mais recentemente o grafeno, tem atraído a atenção de investigadores que procuram a produção de materiais compósitos com propriedades especiais. Para melhorar as propriedades, sobretudo mecânicas, elétricas e térmicas, dos compósitos tem sido estudada a incorporação destas em polímeros e a sua influência sobre as propriedades dos compósitos resultantes. Neste trabalho estudou-se a influência da incorporação de grafite e grafeno em poli(álcool vinílico) (PVA), com o objetivo de produzir filmes de PVA e seus compósitos com propriedades melhoradas. Deste modo, foram produzidos filmes compósitos com PVA e grafite, assim como grafite exfoliada, preparados por uma técnica de mistura em solução. As soluções de grafite exfoliada foram preparadas pela técnica de funcionalização não-covalente em solução aquosa. Foi estimada uma incorporação até 10 wt% de grafite como reforço. As propriedades mecânicas dos filmes foram avaliadas por ensaios de tração uniaxial e foram medidas as propriedades elétricas. Em relação à condutividade elétrica, os valores aumentaram com a incorporação de grafite na matriz polimérica. O contrário sucedeu-se nas propriedades mecânicas que não foram melhoradas, pois os filmes tornaram-se mais frágeis. As caraterísticas térmicas e a estabilidade térmica dos filmes foram avaliadas por calorimetria diferencial de varrimento (DSC) e análise termogravimétrica (TGA), respetivamente. Os resultados de DSC revelaram que a incorporação de cargas não influenciou as temperaturas de transição vítrea e fusão e não tem um efeito significativo no grau de cristalinidade. No entanto, a partir do ensaio de TGA indicou que a adição de grafite pode levar a um atraso da degradação térmica. Por fim, foi também realizada a análise de microscopia eletrónica de varrimento (SEM) e de permeabilidade ao vapor de água dos filmes produzidos. As imagens SEM revelaram uma boa interface entre o polímero e a matriz polimérica. Relativamente ao ensaio de permeabilidade os filmes compósitos com grafite demonstraram ter um comportamento semelhante à matriz. |
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| Autores principais: | Arantes, Sara Cristina Vintena |
| Assunto: | Compósitos Poli(álcool vinílico) Grafite Grafeno Aplicações biomédicas Composites Poly(vinyl alcohol) Graphite Graphene Biomedical applications |
| Ano: | 2018 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A aplicação de cargas em polímeros, tais como grafite, nanotubos de carbono, fulerenos e mais recentemente o grafeno, tem atraído a atenção de investigadores que procuram a produção de materiais compósitos com propriedades especiais. Para melhorar as propriedades, sobretudo mecânicas, elétricas e térmicas, dos compósitos tem sido estudada a incorporação destas em polímeros e a sua influência sobre as propriedades dos compósitos resultantes. Neste trabalho estudou-se a influência da incorporação de grafite e grafeno em poli(álcool vinílico) (PVA), com o objetivo de produzir filmes de PVA e seus compósitos com propriedades melhoradas. Deste modo, foram produzidos filmes compósitos com PVA e grafite, assim como grafite exfoliada, preparados por uma técnica de mistura em solução. As soluções de grafite exfoliada foram preparadas pela técnica de funcionalização não-covalente em solução aquosa. Foi estimada uma incorporação até 10 wt% de grafite como reforço. As propriedades mecânicas dos filmes foram avaliadas por ensaios de tração uniaxial e foram medidas as propriedades elétricas. Em relação à condutividade elétrica, os valores aumentaram com a incorporação de grafite na matriz polimérica. O contrário sucedeu-se nas propriedades mecânicas que não foram melhoradas, pois os filmes tornaram-se mais frágeis. As caraterísticas térmicas e a estabilidade térmica dos filmes foram avaliadas por calorimetria diferencial de varrimento (DSC) e análise termogravimétrica (TGA), respetivamente. Os resultados de DSC revelaram que a incorporação de cargas não influenciou as temperaturas de transição vítrea e fusão e não tem um efeito significativo no grau de cristalinidade. No entanto, a partir do ensaio de TGA indicou que a adição de grafite pode levar a um atraso da degradação térmica. Por fim, foi também realizada a análise de microscopia eletrónica de varrimento (SEM) e de permeabilidade ao vapor de água dos filmes produzidos. As imagens SEM revelaram uma boa interface entre o polímero e a matriz polimérica. Relativamente ao ensaio de permeabilidade os filmes compósitos com grafite demonstraram ter um comportamento semelhante à matriz. |
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