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Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Esta pesquisa teve como finalidade estudar o efeito do tipo de argila e do tipo de
modificador orgânico nas propriedades de nanocompósitos à base de poli(tereftalato
de etileno)(PET), pelo método de intercalação por fusão. A argila Argel 35 (AN) foi
submetida a um tratamento químico de purificação e, denominada AP. Esta
purificação foi eficiente na remoção de matéria orgânica e redução dos sítios
catalíticos, tornando a argila AP menos susceptível a degradação. Uma
montmorilonita sódica comercial (MMT) foi também empregada como parâmetro de
comparação. Estas argilas foram modificadas organicamente por reação de troca
iônica com os sais orgânicos brometo de cetil trimetil amônio (MA) e brometo de
tributil hexadecil fosfônio (BP), usando 100% da capacidade de troca catiônica da
argila, e então incorporadas ao polímero PET para preparação dos seus respectivos
híbridos. Os difratogramas de raios X (DRX) mostraram a formação de
nanocompósitos somente quando argilas modificadas com o sal MA foram
incorporadas. Então, visando unir as características de ambos os sais: a afinidade
carga/matriz promovida pelo sal MA e a estabilidade térmica favorecida pelo sal BP,
objetivou-se misturar ambos os sais MA e BP na proporção 1:1, visando avaliar as
propriedades morfológicas e térmicas das argilas organofílicas, assim como destas
intercaladas no polímero PET. Mediante caracterizações por DRX e
termogravimetria (TG), verificaram-se que todas as argilas modificadas com o sal
MA:BP favoreceram a obtenção de nanocompósitos, especialmente a amostra
PET/APOMA:BP que exibiu maior estabilidade termo-oxidativa (~14°C) em relação
ao PET puro. Entretanto, é importante ressaltar que a argila purificada e a mistura
dos sais MA-BP obtidos em nosso estudo, mostraram-se bastantes promissores na
obtenção de nanocompósitos termicamente estáveis. Por esta razão, a argila AP foi
à escolhida para serem modificadas com diferentes teores do sal MA-BP, sendo
então, incorporadas ao PET para obtenção dos correspondentes híbridos. Dessa
forma, os diferentes tipos de composições de argila AP resultaram tanto na
formação de nanocompósitos intercalados quanto esfoliados, sendo que melhores
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propriedades termo-oxidativas foram observadas somente para os nanocompósitos
intercalados.
O estudo computacional de modelagem molecular foi também realizado neste
trabalho como meio de avaliar e prever o comportamento de intercalação de
distintos sais orgânicos em argilas, assim como as diferenças na morfologia dos
híbridos de PET. Análises conformacionais, pelo método Monte Carlo, usando o
campo de força MMFF94 e o método semi-empírico (AM1) foram realizados em
quatro sais orgânicos: MA e BP analisados experimentalmente; BA (brometo de
tributil hexadecil amônio) e MP (brometo de cetil trimetil fosfônio) estudados apenas
teoricamente. Baseado nestes resultados pode-se concluir que os sais com cabeça
trimetil (MA e MP) apresentaram conformações estendidas ou lineares (anti),
enquanto que os sais com cabeça tributil (BA e BP) exibiram conformações
enoveladas (gauche), confirmando o comportamento dos sais MA e BP analisados
experimentalmente por FTIR, DRX e TG. O menor grau de enovelamento e o menor
volume molecular do sal MA podem ser as razões pelas quais nanocompósitos de
PET foram formados. Comportamento contrário foi apresentado pelo sal BP. Quanto
aos sais analisados apenas teoricamente, pode-se predizer que o sal BA tenderia ao
elevado grau de enovelamento, dificultando possivelmente a formação de
nanocompósitos, enquanto que o sal MP tenderia a apresentar efeito contrário. Tais
predições só poderão ser confirmadas mediante análises experimentais. Este estudo
permitiu ainda sugerir um novo modelo de intercalação de sais orgânicos em argilas
denominado conformação enovelada nos sistemas mono ou bicamada, proposta
para os sais BA e BP. O método AM1 e o campo de força MMFF94 empregados na
análise conformacional apresentaram comportamentos semelhantes na descrição
das propriedades para estes sais
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/1540 |
| Date | 31 January 2010 |
| Creators | LEITE, Itamara Farias |
| Contributors | MALTA, Oscar Manoel Loureiro |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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