Synthesis of Poly(thioether-ester) nanoparticles derived from renewable resources via thiol-ene polymerization in miniemulsion

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Machado, Thiago Ouriques
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/160646
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015.
id UFSC_b4a383e17bd3d32555a73664ee73fed2
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/160646
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str 2373
spelling Universidade Federal de Santa CatarinaMachado, Thiago OuriquesAraújo, Pedro Henrique Hermes deSayer, Claudia2016-04-19T04:05:04Z2016-04-19T04:05:04Z2015337587https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/160646Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015.Abstract : Green chemistry has drawn attention from researchers and even some industries due to concerns about the depletion of fossil oil reserves and aggravation in the global warming and other environmental issues. Polymeric materials from biofeedstocks-derived monomers are a promising environmentally friendly alternative to petrol-derived polymers, especially for high value added applications. In this context, vegetable oils and saccharides are interesting raw materials that can be applied as chemical platforms in the synthesis of novel fully renewable monomers through chemical modification. In addition, thiol-ene polymerization has been shown as a versatile tool to produce polymers from fully renewable a,?-diene monomers bearing, for example ester, ether, or amide functional groups in the backbone chain. However, works portraying the polymerization of renewable monomers through thiol-ene polymerization in dispersed medium are still uncommon. Herein, it is presented the synthesis and characterisation of poly(thioether-ester) nanoparticles via thiol-ene polymerization in miniemulsion using a monomer derived from renewable resources. The synthesis of a renewable a,?-diene diester monomer, dianhydro-D-glucityl diundec-10-enoate (DGU), produced from 10-undecenoic acid (derived from castor oil) and isosorbide (derived from starch) was performed. DGU was copolymerized with 1,4-butanedithiol (Bu(SH)2) through thiol-ene polymerization both in bulk and miniemulsion to yield linear semi-crystalline poly(thioether-ester)s. Different parameters were evaluated such as reaction temperature, initiator concentration, surfactant type and surfactant concentration. Particle size distribution and morphology was observed by DLS and TEM respectively resulting in spherical particles with an intensity average particle diameter around 200 nm. Polymer with higher molecular weight was obtained by miniemulsion polymerization when compared to bulk polymerization. Number average molecular weight of 11 kDa was obtained through miniemulsion polymerization at 80°C for 4h using AIBN at 1 mol% (in relation to Bu(SH)2). Furthermore, DSC and XRD analyses have shown that the synthesized polymer was semi-crystalline with a degree of crystallinity above 20% and Tm around 60°C. Finally, depending on the co-stabilizer type, hexadecane or Crodamol, and amount, phase segregation within polymer particles was observed through DSC.<br>A química verde tem chamado a atenção de pesquisadores e até mesmo de algumas indústrias devido à preocupação com o esgotamento das reservas fósseis e o agravamento de problemas ambientais. Materiais poliméricos obtidos de monômeros derivados de fontes renováveis são uma alternativa ambientalmente correta aos polímeros derivados do petróleo, especialmente para aplicações de alto valor agregado. Neste contexto, óleos vegetais e sacarídeos são matérias-primas interessantes que podem ser utilizadas como plataformas químicas para a síntese de novos monômeros, completamente renováveis, através da modificação química. Além disso, polimerização tiol-eno mostrou-se uma versátil ferramenta para a produção de polímeros a partir de monômeros verdes (a,?-dienos) providos de grupos funcionais como éster, éter ou amida na cadeia principal. Entretanto, trabalhos sobre a polimerização de monômeros renováveis através da polimerização tiol-eno em meios dispersos ainda são escassos. Neste trabalho, a síntese e a caracterização de nanopartículas de poli(tioéter-éster) via polimerização tiol-eno em miniemulsão usando um monômero proveniente de fontes renováveis são apresentadas. O monômero verde utilizado é um a,?-dieno diéster, diundec-10-enoato de dianidro-D-glucitila (DGU), produzido a partir de ácido 10-undecenóico (derivado do óleo de mamona) e isosorbídeo (derivado do amido). DGU foi copolimerizado com 1,4-butanoditiol (Bu(SH)2) através polimerização tiol-eno em massa e em miniemulsão para produzir poli(tioéter-éster) linear e semicristalino. Diferentes parâmetros foram avaliados, como por exemplo temperatura, concentração de iniciador, tipo e concentração do surfactante. A distribuição de tamanho e a morfologia das partículas foram observadas por DLS e TEM respectivamente, revelando partículas esféricas com diâmetro de 200 nm. O polímero obtido pela polimerização em miniemulsão, 11 kDa onde as condições reacionais foram 80°C por 4h usando 1 mol% de AIBN (em relação ao Bu(SH)2), mostrou-se com maior massa molar em comparação àquele obtido em polimerização em massa. Análises de DSC e DRX mostraram que o polímero sintetizado é semicristalino com grau de cristalinidade de pelo menos 20% e Tm em torno de 60°C. Dependendo do tipo de co-estabilizador utilizado, hexadecano ou Crodamol, e da quantidade, pode-se observar por DSC segregação de fases nas partículas poliméricas.121 p.| il., grafs., tabs.engEngenharia químicaPolimerização em emulsãoNanopartículasSynthesis of Poly(thioether-ester) nanoparticles derived from renewable resources via thiol-ene polymerization in miniemulsioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL337587.pdfapplication/pdf1909336https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/160646/1/337587.pdfd0d665576c317d2582474610cce5d6a9MD51123456789/1606462016-04-19 01:05:04.571oai:repositorio.ufsc.br:123456789/160646Repositório de PublicaçõesPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732016-04-19T04:05:04Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Synthesis of Poly(thioether-ester) nanoparticles derived from renewable resources via thiol-ene polymerization in miniemulsion
title Synthesis of Poly(thioether-ester) nanoparticles derived from renewable resources via thiol-ene polymerization in miniemulsion
spellingShingle Synthesis of Poly(thioether-ester) nanoparticles derived from renewable resources via thiol-ene polymerization in miniemulsion
Machado, Thiago Ouriques
Engenharia química
Polimerização em emulsão
Nanopartículas
title_short Synthesis of Poly(thioether-ester) nanoparticles derived from renewable resources via thiol-ene polymerization in miniemulsion
title_full Synthesis of Poly(thioether-ester) nanoparticles derived from renewable resources via thiol-ene polymerization in miniemulsion
title_fullStr Synthesis of Poly(thioether-ester) nanoparticles derived from renewable resources via thiol-ene polymerization in miniemulsion
title_full_unstemmed Synthesis of Poly(thioether-ester) nanoparticles derived from renewable resources via thiol-ene polymerization in miniemulsion
title_sort Synthesis of Poly(thioether-ester) nanoparticles derived from renewable resources via thiol-ene polymerization in miniemulsion
author Machado, Thiago Ouriques
author_facet Machado, Thiago Ouriques
author_role author
dc.contributor.pt_BR.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Machado, Thiago Ouriques
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Araújo, Pedro Henrique Hermes de
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Sayer, Claudia
contributor_str_mv Araújo, Pedro Henrique Hermes de
Sayer, Claudia
dc.subject.classification.pt_BR.fl_str_mv Engenharia química
Polimerização em emulsão
Nanopartículas
topic Engenharia química
Polimerização em emulsão
Nanopartículas
description Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015.
publishDate 2015
dc.date.issued.fl_str_mv 2015
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2016-04-19T04:05:04Z
dc.date.available.fl_str_mv 2016-04-19T04:05:04Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/160646
dc.identifier.other.pt_BR.fl_str_mv 337587
identifier_str_mv 337587
url https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/160646
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 121 p.| il., grafs., tabs.
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/160646/1/337587.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv d0d665576c317d2582474610cce5d6a9
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1766804946357846016

Registros relacionados