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Consultar: Programa de Pós-Graduação em Química

Título [PT]: Blendas de poli(óxido de etileno) com diferentes amidos : avaliação da miscibilidade e da velocidade de crescimento de esferulitos
Autor(es): Antonio Guilherme Basso Pereira
Palavras-chave [PT]:

Polímeros. Físico-química. Química de polímeros. Blendas polimétricas. Blendas PEO/amido. Esferulitos. Velocidade de crescimento. Miscibilidade.

PEO/starch blends. Spherulites Growth rates. Miscibility.

Edvani Curti Muniz [Orientador] - UEM Edvani Curti Muniz - UEM Gizilene Maria de Carvalho - UEM Sonia Faria Zawadzki - UFPR

Resumo: No presente trabalho foram desenvolvidas blendas poliméricas baseadas em poli(óxido de etileno) (PEO) Mn 200 kg mol-1 e diferentes amidos (não modificado, catiônico e hidrofóbico) (composições 100/0, 95/05, 90/10, 80/20, 70/30, 65/35 e 60/40 PEO/Amido) por evaporação do solvente (ou "casting") a partir de solução aquosa. Teve-se como objetivo avaliar a influência da quantidade e do tipo de amido na miscibilidade e na velocidade de crescimento de esferulitos. Por meio de análise térmica (DSC) foi verificado que o parâmetro de interação é negativo (-0,25) para as blendas de PEO com amido não modificado. Para isto foi usada a equação de Nishi-Wang a qual se baseia na diminuição da temperatura de fusão de equilíbrio, (...). Assim, o sistema PEO/amido não modificado foi considerado miscível, com exceção da composição 95/05, pois para a mesma, observou-se um aumento na temperatura de fusão de equilíbrio em relação ao PEO puro. Por espectroscopia de FTIR foi possível verificar a presença de duas fases distintas, devido aos modos vibracionais característicos do amido (COH e COC em aproximadamente 1000 cm-1) presentes em uma região e ausentes na outra, para a composição 95/05. Além disso, imagens obtidas por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostram que a morfologia para esta composição é muito semelhante ao PEO puro, indicando pouca ou nenhuma interação entre os polímeros nessa composição. Os resultados mostraram a existência de uma janela de miscibilidade nas blendas de PEO/amido não modificado entre as composições 90/10 e 65/35. Para o sistema PEO/amido hidrofóbico também foi obtido um valor negativo para o parâmetro de interação (-0,63). As diversas técnicas mostraram que este sistema é miscível em toda a faixa de composições estudada (95/05 até 60/40). Para o sistema PEO/Amido catiônico observa-se a imiscibilidade, pois o parâmetro de interação é positivo (0,68). A imiscibilidade desta blenda foi confirmada por difração de raios X e por análise de morfologias obtidas por MEV. Pelo uso de microscopia óptica foi verificado que a presença dos diferentes tipos de amido altera a velocidade de crescimento de esferulitos de PEO, sendo esta dependente da composição e também da temperatura de cristalização, Tc. Para as blendas contendo amido hidrofóbico, esta variação é menos evidente. Assim, foi constatado que a presença de amido afeta a cristalização do PEO e que a miscibilidade do sistema PEO/amido é dependente da quantidade e do tipo de amido. Os resultados obtidos nesta dissertação podem auxiliar no desenvolvimento de substratos para crescimento de células, principalmente para as blendas de PEO/amido não modificado com composições entre 80/20 e 65/35, para serem utilizados em engenharia de tecidos e em outras formas como biomateriais. Abstract: Blends based on poly(ethylene oxide) Mn = 200 kg Mol-1 and different starches (unmodified, cationic and hydrophobic) (100/0, 95/05, 90/10, 80/20, 70/30, 65/35 and 60/40 ratios) obtained by casting from aqueous solution were investigated. The main purposes were evaluating the influence of starch (type and amount) on the miscibility and their effect in the spherulite growth rate of PEO. By thermal analysis (DSC) and by the use of the Nishi-Wang equation a negative value (= -0.25) for the interaction parameter for PEO/unmodified starch was obtained. This analysis based in the depression on the equilibrium melting temperature, (...). So, this system was considered as miscible, exception for the 95/05 blend ratio, in which an increase in (...) relative to pure PEO was observed. By the FTIR spectra analysis it was possible to identify two distinct phases on PEO/unmodified starch 95/05 blend ratio because some characteristics vibration modes of starch (COC and COH at ca. 1000 cm-1) appear in one region and are absent in another region of spherulite. Besides, the images from SEM for this blend ratio showed very similar morphology relative to pure PEO. The morphology of PEO/unmodified 90/10 blend ratio is significantly different of 95/05 one. These results suggest that there is a miscibility window on PEO/unmodified starch in the range from 90/10 to 65/35 that was confirmed by Raman, WAXS and SEM. For PEO/hydrophobic starch blends, a negative value (-0.63) for the interaction parameter was obtained (-0.63). The miscibility of this system in the range of studied (95/05 - 60/40) was ratified by other techniques (WAXS, SEM). For PEO/cationic starch, a positive value (0.68) for the interaction parameter was obtained showing that PEO/cationic starch blends should be immiscible. This evidence was confirmed by WAXS and SEM images of blends. By the use of optical microscope it was concluded that the properties such as spherulite growth rate and miscibility can be significantly altered by changing the amount and the type of starches. The results obtained in this dissertation can be used for helping the development of scaffolds, mainly between 80/20 and 65/35 ratios PEO/unmodified starch, for using on cell cultures and tissue engineering and other biomaterials issue.

Idioma: Português Data de Publicação: 2008 Local de Publicação: Maringá, PR Orientador: Prof. Dr. Edvani Curti Muniz Co-Orientador: Prof. Dr. Adley Forti Rubira Instituição: Universidade Estadual de Maringá. Departamento de Química Nível: Dissertação (mestrado em Química)/ UEM: Programa de Pós-Graduação em Química

Responsavel: inez
Categoria: Aplicação
Formato: Documento PDF
Arquivo: Antonio Guilherme Basso Pereira - Dissertacao.pdf
Tamanho: 2564 Kb (2625182 bytes)
Criado: 07-04-2011 09:13
Atualizado: 07-04-2011 09:33
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