Investigação computacional das propriedades estruturais, termodinâmicas e dinâmicas do polímero termossensível poli(N-isopropilacrilamida) em solução aquosa

• Main Author: Oliveira, Tiago Espinosa de
• Publication Date: 2016
• Format: Doctoral thesis
• Language: por
• Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Download full: http://hdl.handle.net/10183/150803
• topic: Dinâmica molecular; Polímeros inteligentes; Copolímeros; PNIPAm; LCST; Thermosensitive polymers

Polímeros termossensíveis apresentam grandes alterações em suas propriedades quando submetidos a pequenas mudanças de temperatura (T) próximas à temperatura de solução crítica inferior (LCST) ou superior (UCST). Um dos polímeros termossensíveis mais estudados é o Poli(N-isopropilacrilamida) (PNIPAm) porque ele apresenta a LCST, aproximadamente, 32 oC ( 305 K), próxima à temperatura do corpo humano. Em temperatura abaixo da LCST o polímero apresenta-se solúvel devido um grande número de interações hidrofílicas (ligações de hidrogênio polímero-água), entretanto quando a temperatura é elevada acima da LCST ocorre a precipitação do polímero devido a um aumento de interações polímero-polímero e uma diminuição brusca nas interações polímero-água. Com essas características o PNIPAm tem despertado o interesse para aplicações em um vasto campo de pesquisas, como por exemplo na liberação controladas de fármacos. Nesse trabalho, utilizando simulações de dinâmica molecular (DM), foi proposta uma imagem microscópica do fenômeno de transição de fases apresentado por esse polímero em solução aquosa influenciado por alterações na estereoquímica do backbone (taticidade), bem como o efeito da copolimerização com Acrilamida (Am). Com base nas análises estruturais e termodinâmicas, os resultados sugerem que as diferentes estereoquímicas (isotático, atático e sindiotático) possibilitam diferentes conformações dificultando ou possibilitado um maior número de interações polímero-polímero e polímero água modificando a LCST. Já o aumento da concentração de Am (xAm) na copolimerização aumenta o número de interações polímero-água dificultando o colapso da cadeia.