Obtenção de fibras de poli(acrilonitrila-co-acetato de vinila) funcionais utilizando-se o processo de eletrofiação

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Alvares, Giulia Maria Rodrigues
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=118391
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Roosevelt Droppa Junior
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spelling Obtenção de fibras de poli(acrilonitrila-co-acetato de vinila) funcionais utilizando-se o processo de eletrofiaçãoPOLI(ACRILONITRILA-CO-ACETATO DE VINILA)POLIANILINATRATAMENTO TÉRMICO OXIDATIVOMANTAS PARA FILTRAÇÃOPOLY(ACRYLONITRILE-CO-VINYL ACETATE)POLYANILINETHERMAL OXIDATIVE TREATMENTBLANKET FILTERPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS - UFABCOrientador: Prof. Dr. Roosevelt Droppa JuniorCoorientador: Prof. Dr. Everaldo Carlos VenancioTese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, Santo André, 2019.Neste trabalho, estudou-se os efeitos dos parâmetros de processamento da poli(acrilonitrila-co-acetato de vinila) (PANVA) por meio do uso da técnica de eletrofiação na morfologia e diâmetro das fibras, bem como os processos de funcionalização da PANVA através da modificação das nanofibras com polianilina (PANI) e partículas de prata (PANI-Ag) e por meio de um tratamento térmico oxidativo. No processo de eletrofiação, foram availados o efeito da viscosidade e taxa de alimentação da solução polimérica, a distância de trabalho e o potencial elétrico aplicado. As nanofibras de PANVA foram então submetidas a um tratamento térmico oxidativo na presença de ar usando-se duas temperaturas diferentes, 220 e 260 °C, por tempos que variaram entre 30 e 90 minutos. Os resultados de espectroscopia de FT-IR confirmaram que o processo de estabilização envolveu a ciclização da cadeia de PANVA, onde a absorção da nitrila (2244 cm-1) diminuiu e aumentou a absorção das bandas C-C e C=N (1585 cm-1) à medida que a temperatura e o tempo de tratamento aumentaram, bem como o aparecimento das bandas D e G nos espectros de Raman da amostra tratada a 260 ºC por 90 minutos. Os ensaios mecânicos de tração mostraram que as nanofibras adquirem um comportamento frágil após tratamento. A taxa de aquecimento influenciou na morfologia da amostra, onde observou-se a coalescência das fibras para taxas de aquecimento relativamente altas (10 oC/minuto) e, com taxas relativamente baixas (1 oC/minuto), a morfologia inicial de nanofibras foi preservada. A funcionalização com PANI e PANI-Ag foi realizada com sucesso por meio do uso de um processo realizado em duas etapas, (i) a modificação superficial das nanofibras de PANVA com PANI seguida da (ii) deposição de partículas de prata na PANI, resultando em um sistema PANVA/PANI-Ag, que apresentou propriedades eletroativas, demonstrando a possibilidade de uso deste material em processos de filtração de gases e líquidos.In this work it was studied the electrospinning processing parameters effect on the poly(acrylonitrile-co-vinyl acetate) morphology and fibers diameters, as well as the functionalization of the nanofibers by the fibers mofication with polyaniline (PANI) and silver particles (PANI-Ag) and by the thermal oxidative treatment of the PANVA nanofibers. It was studied several parameters related to the electrospinning process, such as the working distance, the applied electric potential, polymer solution viscosity and the polymer flow rate. The PANVA nanofibers samples were then submitted to a thermal oxidative process in the presence of air at two different temperatures, 220 and 260 °C, for 30 and 90 minutes at each temperature. From the FTIR and raman spectroscopy results it was confirmed that the thermal oxidative stabilization process resulted from the cyclying process of the PANVA polymer chain, where the nitrile band absorption (2244 cm-1) decreased and the C=C and C=N band absorption increased (1585 cm-1) as the temperature and time were increased in the oxidative thermal treatment, as well as the appearance of a D and G band in the Raman spectra of the sample treated at 260 oC for 90 minutes. The mechanical properties measurements showed the nanofibers behaved as a brittle material after the oxidative thermal treatment. The heating rate used during the oxidative termal process allowed the control of the morphology of the sample, where at relatively high heating rates (10 oC/minute), it was observed the coalescence of the PANVA nanofibers, and at relatively low heating rates (1 oC/minute) the PANVA nanofiber morphology did not change. The PANVA nanofibers functionalization with polyaniline and silver particles was carried out successfully by using a two step process, (i) the PANVA nanofibers surface modification with polyaniline followed by (ii) silver particles deposition onto polyaniline, which resulted in the PANVA/PANI-Ag with electroactive properties, which could be used in gas and liquid filtration process.Droppa Junior, RooseveltVenâncio, Everaldo CarlosOliveira, Hueder Paulo Moisés dePossidonio, ShirleyFerreira, Mathilde Julienne Gisele ChampeauAlvares, Giulia Maria Rodrigues2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf113 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=118391http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=118391&midiaext=77534http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=118391&midiaext=77533Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=118391porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-03-24T12:16:55Zoai:BDTD:118391Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-03-24T12:16:55Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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