Estudo da modificação das propriedades do poli(metacrilato de metila) usando líquidos iônicos

Abstract

Os polímeros, em especial os plásticos, são muito importantes em quase todos os seguimentos da atualidade, em função de suas propriedades, tais como, leveza, durabilidade e capacidade de serem moldados. Entretanto, para que eles possam ter tantas utilidades, é necessária a adição de algumas substâncias às matrizes poliméricas, que vão depender da sua utilização. Nos últimos anos, uma nova classe de compostos, os líquidos iônicos (LIs), vem sendo estudada como aditivo para polímeros. Estes compostos têm sido utilizados como solventes para polimerização, plastificantes, estabilizantes térmicos, e para proporcionar propriedades condutoras aos polímeros. Os LIs continuam tendo um papel de destaque na busca por novos meios para reações e alternativas a solventes voláteis e tóxicos. Nesse sentido, suas aplicações têm sido bastante investigadas. Este trabalho tem como objetivo sintetizar os LIs tradicionais tetrafluoroborato de 1-butil-3-metilimidazólio e hexafluorfosfato de 1-butil-3-metilimidazólio (BMIM.BF4 e BMIM.PF6) e os compostos quirais tetrafluoroborato de acetilmentol-1-butilimidazólio e hexafluorofosfato de acetilmentol-1-butilimidazólio ([amebim]BF4 e [amebim]PF6) e adicioná-los ao poli(metacrilato de metila) (PMAM), nas proporções 10, 20 e 30% em massa, bem como caracterizar os LIs e os materiais PMAM:LIs obtidos. Os LIs e os materiais PMAM:LIs preparados foram analisados por ressonância magnética nuclear (RMN) de 1H e de 13C, espectroscopia vibracional na região do Infravermelho (IV) e visível (vis), termogravimetria (TG), termogravimetria derivada (DTG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (MFA) e curvas corrente versus tensão (I x V). Também, foram analisados os desvios da luz plano polarizada dos LIs quirais. Os espectros na região do IV do PMAM puro e do PMAM modificado com os LIs apresentaram-se semelhantes. Os LIs atuaram como estabilizantes térmicos do PMAM e diminuíram a temperatura de transição vítrea (Tg) do polímero. As imagens obtidas por MEV mostraram diferenças na morfologia dos materiais em relação ao PMAM. Porém, as imagens de MFA revelaram que algumas destas mudanças na morfologia não foram significativas. As I x V tensão do polímero e dos materiais não apresentaram condução elétrica. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

The polymers, particularly plastics, are very important in almost all segments of today, according to their properties such as lightness, durability and ability to be molded. However, that they may have many uses, it is necessary to add some substance in the polymeric matrices, which will depend on its use. In recent years, a new class of compounds has been studied as an additive for polymers. This is the class of ionic liquids (ILs), which have been used as polymerization solvents, plasticizers, heat stabilizers, and to provide conductive properties to polymers. These ILs still have a role in the search for new ways to reactions and alternatives to volatile and toxic solvents. In this sense, its applications have been investigated. This paper aims to synthesize the traditional tetrafluoroborate ILs 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate and 1- butyl-3-methylimidazolium (BMIM.BF4 and BMIM.PF6) tetrafluoroborate and chiral acetyl-menthol-1-butilimidazolium and hexafluorophosphate acetylmenthol- 1-butilimidazolium ([amebim]BF4 and [amebim]PF6) and add them to the poly (methyl methacrylate) (PMMA) in the proportions 10, 20 and 30% by weight, and to characterize the ILs and materials PMAM:ILs obtained. The ILs and materials PMMA:ILs prepared was analyzed by nuclear magnetic resonance (NMR) 1H and 13C NMR, infrared spectroscopy (IR) and visible spectroscopy (vis), thermogravimetry (TG), derivative thermogravimetry (DTG), calorimetry differential scanning (DSC), scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM) and current versus voltage curves. Also, were analyzed the deviations from plane polarized light of the chiral ILs. IR spectra of PMMA and the PMMA modified with ILs were similar. These ILs acted as thermal stabilizers of PMMA and decreased the glass transition temperature (Tg) of polymer. SEM images showed differences in the morphology of materials in relation to pure PMMA. However, AFM images revealed that some these changes in morphology were not significant. Current versus voltage curves of the polymer and PMMA:ILs showed no electrical conduction.