Produção de filmes de borracha natural sobre superfícies microestruturadas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Aquino, Yasmine Maria Lima de Oliveira
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
Texto Completo: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/67409
Resumo: In this work, silica particles (SiO2) with different charges were synthesized, aiming the formation of different microstructures on model surfaces. The microstructures were, then, coated with natural rubber (NR) films originated from two sources: NR particles suspension in water and NR solution in chloroform. Through SiO2 particles synthesis following the sol-gel method e further functionalization (i.e. silanization), it was able to obtain particles with a size of approximately 850 nm and Zeta potential of -65 mV for the synthesized particles and 910 nm and +27 mV for the functionalized particles. The deposition and cure (at 500 oC) of the particles on the surface created particle “islands” on top of the substrate (i.e. microstrucutres of particle agglomerates). The larger area of the “islands”, as well as its’ higher height, showed a decreased surface wettability, as verified by contact angle measurements. The microstructures’ further coating with natural rubber films yielded less wettability of the surfaces. When it comes to the film produced from the chloroform solution, the final roughness resulting from the NR film self-organization produces a more hydrophobic surface, when compared to the film originated from the NR aqueous suspension. Natural rubber films were studied by using scanning electron microscopy and laser scanning confocal microscopy. The NR films autofluorescence exempted the use of fluorophores for the last technique.With the images obtained from the microscopy techniques, it was found that the morphological homogeneity from the NR films, as well as the coverage (surface coverage total area) is influenced by the type of microstructure on the surface. Higher concentration of SiO2 particles’ “islands” yield a more homogenous (with less defects) NR films. Finally, the surface covered area increases with a growing number or SiO2 utilized on the microstructuration. A surface in which less bacteria could adhere is a potential application for these films.
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The larger area of the “islands”, as well as its’ higher height, showed a decreased surface wettability, as verified by contact angle measurements. The microstructures’ further coating with natural rubber films yielded less wettability of the surfaces. When it comes to the film produced from the chloroform solution, the final roughness resulting from the NR film self-organization produces a more hydrophobic surface, when compared to the film originated from the NR aqueous suspension. Natural rubber films were studied by using scanning electron microscopy and laser scanning confocal microscopy. The NR films autofluorescence exempted the use of fluorophores for the last technique.With the images obtained from the microscopy techniques, it was found that the morphological homogeneity from the NR films, as well as the coverage (surface coverage total area) is influenced by the type of microstructure on the surface. Higher concentration of SiO2 particles’ “islands” yield a more homogenous (with less defects) NR films. Finally, the surface covered area increases with a growing number or SiO2 utilized on the microstructuration. A surface in which less bacteria could adhere is a potential application for these films.Neste trabalho, foram sintetizadas partículas de sílica (SiO2) com diferentes cargas, objetivando a formação de diferentes microestruturas sobre superfícies modelo para posterior recobrimento com filmes de borracha natural (NR) oriundos de duas fontes: suspensão de partículas de NR em água e solução de NR em clorofórmio. Através da síntese de partículas de SiO2 seguindo o método sol-gel e posterior funcionalização (i.e. silanização), foram obtidas partículas com tamanho e potencial Zeta aproximados de 850 nm e -65 mV para as partículas sintetizadas, e 910 nm e +27 mV para as partículas funcionalizadas. A deposição e cura (a 500oC) das partículas sobre a superfície gerou “ilhas” sobre o substrato (i.e. microestruturas de aglomerados de partículas). Quanto maior a área e altura das ilhas, menor a molhabilidade, conforme constatado através de medidas de ângulo de contato. O posterior recobrimento com filmes de borracha natural conferiu um caráter mais hidrofóbico às superfícies. Em relação ao filme originado por solução em clorofórmio, a rugosidade final resultante do processo de auto-organização das partículas de NR confere às superfícies um caráter mais hidrofóbico, quando comparados aos filmes formados pela suspensão de partículas de borracha em água. Os filmes de borracha natural foram avaliados através de microscopia eletrônica de varredura e microscopia confocal de varredura à laser. Para este último método, não foi necessária a adição de fluoróforos devido à autofluorescência dos filmes de borracha natural. Através das microscopias, foi possível constatar que a homogeneidade morfológica dos filmes de NR, bem como o grau de recobrimento (área total da superfície recoberta) dependem do tipo de microestrutura sobre a superfície. Quanto maior a quantidade de ilhas de partículas de SiO2, mais homogêneo (menos defeitos) é o filme de NR. Finalmente, a área recoberta da superfície também aumenta com a quantidade de partículas de SiO2 usadas no processo de microestruturação. Estes revestimentos têm, como potencial aplicação, produção de revestimentos que impeçam a adesão de bactérias.Paula, Amauri Jardim deAquino, Yasmine Maria Lima de Oliveira2022-07-25T14:22:59Z2022-07-25T14:22:59Z2018info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfAQUINO, Y. M. L. O. Produção de filmes de borracha natural sobre superfícies microestruturadas. 2018. 67 f. 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