Última alteração: 2021-02-25
Resumo
O processo de eletrofiação é uma forma simples de processar materiais poliméricos partindo de uma solução polimérica, sendo capaz de obter fibras na escala nanométrica, o que é de extrema importância quando se deseja obter materiais com elevada área superficial. As características da solução polimérica devem ser estudadas uma vez que algumas condições devem ser satisfeitas para que o polímero seja estirado de forma efetiva, obtendo fibras homogêneas e com pequeno diâmetro. Nesse trabalho, foi empregado o copolímero em bloco estireno-butadieno-estireno (SBS), um material que se destaca pela capacidade de formar domínios nanométricos, funcionando como suporte para materiais sem perda da funcionalidade deles. Neste trabalho foi estudada a influência de três solventes na eletrofiação de SBS, o tolueno, o clorofórmio ou o tetraidrofurano (THF); estes foram misturados com dimetilformamida (DMF), na proporção de 7/3, respectivamente. Também foi variada a porcentagem em massa de SBS (10, 11, 12 e 13%) e a proporção de solventes (8/2, 7/3 e 6/4) sendo o primeiro valor referente ao solvente principal (determinado como o que produz fibras de melhor qualidade) e o segundo, (DMF), com a maior constante dielétrica. Inicialmente, foram analisados os parâmetros de solubilidade dos solventes e do polímero, a constante dielétrica e as características reológicas das soluções, tanto em regime permanente quanto em transiente. Após a eletrofiação, as características e o tamanho das fibras obtidas no processo foram analisados por meio de imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foi observado que o tipo de solvente influencia na morfologia das fibras, sendo que o uso de tolueno apesar de formar fibras de menor diâmetro, formou também muitas gotas. A eletrofiação da solução contendo clorofórmio resultou em fibras mais espessas que as anteriores, porém com menor quantidade de gotas, apesar de elas ainda estarem presentes. A porcentagem polimérica que gerou fibras de menor diâmetro foi 12 %m/v de SBS. Quando o solvente utilizado foi o THF, foram obtidas fibras de melhor qualidade, maior homogeneidade e ausência de gotas. A proporção entre solvente que gerou fibras de menor diâmetro foi de 7/3, (sete partes de THF e 3 partes de DMF, em volume).
Palavras-chave
Referências
O processo de eletrofiação é uma forma simples de processar materiais poliméricos partindo de uma solução polimérica, sendo capaz de obter fibras na escala nanométrica, o que é de extrema importância quando se deseja obter materiais com elevada área superficial. As características da solução polimérica devem ser estudadas uma vez que algumas condições devem ser satisfeitas para que o polímero seja estirado de forma efetiva, obtendo fibras homogêneas e com pequeno diâmetro. Nesse trabalho, foi empregado o copolímero em bloco estireno-butadieno-estireno (SBS), um material que se destaca pela capacidade de formar domínios nanométricos, funcionando como suporte para materiais sem perda da funcionalidade deles. Neste trabalho foi estudada a influência de três solventes na eletrofiação de SBS, o tolueno, o clorofórmio ou o tetraidrofurano (THF); estes foram misturados com dimetilformamida (DMF), na proporção de 7/3, respectivamente. Também foi variada a porcentagem em massa de SBS (10, 11, 12 e 13%) e a proporção de solventes (8/2, 7/3 e 6/4) sendo o primeiro valor referente ao solvente principal (determinado como o que produz fibras de melhor qualidade) e o segundo, (DMF), com a maior constante dielétrica. Inicialmente, foram analisados os parâmetros de solubilidade dos solventes e do polímero, a constante dielétrica e as características reológicas das soluções, tanto em regime permanente quanto em transiente. Após a eletrofiação, as características e o tamanho das fibras obtidas no processo foram analisados por meio de imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foi observado que o tipo de solvente influencia na morfologia das fibras, sendo que o uso de tolueno apesar de formar fibras de menor diâmetro, formou também muitas gotas. A eletrofiação da solução contendo clorofórmio resultou em fibras mais espessas que as anteriores, porém com menor quantidade de gotas, apesar de elas ainda estarem presentes. A porcentagem polimérica que gerou fibras de menor diâmetro foi 12 %m/v de SBS. Quando o solvente utilizado foi o THF, foram obtidas fibras de melhor qualidade, maior homogeneidade e ausência de gotas. A proporção entre solvente que gerou fibras de menor diâmetro foi de 7/3, (sete partes de THF e 3 partes de DMF, em volume).