Síntese e caracterização de polímeros parcialmente fluorados (PVDF) como materiais porosos - Rolon, Natasha Villa (2023)
Os fluoropolímeros são uma classe única de materiais com várias propriedades interessantes devido às suas estruturas químicas formadas por fortes ligações carbono-carbono e carbono-flúor. Com várias áreas de aplicação, desde destilação de membrana, sensores inteligentes e engenharia de tecidos até o campo biomédico. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo sintetizar e caracterizar polímeros porosos de PVDF parcialmente fluorados, por meio de diferentes rotas de entrega. Polivinilideno Kynar® Fluoreto, Cloreto de Sódio (NaCl) e Amido de Milho foram usados para preparar filmes e membranas. Os filmes de PVDF dopados com amido foram sintetizados pelo método casting, enquanto os filmes dopados com NaCl foram obtidos pelo método de prensagem a quente, ambos os filmes passaram por processo de lavagem após a obtenção, e as membranas de PVDF foram sintetizadas pelo método casting e imersas em água deionizada. Após sintetizar as caracterizações ópticas de FTIR e UV-vis, térmicas de DSC e TG, foram realizadas análises para verificar a porosidade do material de densidade e MEV. Através da caracterização por FTIR, observamos uma maior quantidade de picos característicos da fase α, não apresentando diferença significativa para ambos os filmes e membranas. Através do cálculo da fase β, os valores apresentados foram relativamente baixos, variando entre 42,80% e 45,50%. As membranas aderidas pelo método de casting apresentaram características visíveis de porosidade e foram confirmadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e a diminuição da densidade. Nos filmes obtidos pela rota mecânica com a utilização do material NaCl a satisfação foi favorável, apresentaram porosidade no material após o processo de lavagem. Para os filmes obtidos pelo método casting dopado com amido, houve alguns poros nas amostras, porém, observou-se a interação de PVDF e amido na formação de uma blenda. Observou-se que as propriedades do PVDF prevaleceram, de acordo com as caracterizações realizadas. Através dos resultados UV-vis, os picos mais agudos após 215 nm e próximos a 220 nm podem estar correlacionados com a transição eletrônica em fluorocarbonetos (F-C), um fator característico do PVDF. O bandgap direto foi obtido pelas análises UV-vis, em torno de 5,22 a 5,81 eV e indiretos entre 2,62 e 4,54 eV. Sendo possível observar uma diminuição significativa de 30% do bandgap indireto do PVDF/Amido 10% e 10% lavada. Para os filmes de PVDF/NaCl 10% e PVDF/NaCl 10% lavados houve uma variação de aproximadamente 39%, no bandgap indireto, fator resultante da presença de defeitos de volume não estruturados. Considerando a variação significativa nas curvas dos gráficos DSC/TG, observa-se o ponto de cristalização em torno de 156°C e a partir de 420°C, o início da degradação do material. Por fim, os resultados revelam que as diferentes rotas de obtenção apresentaram porosidade após o processo de lavagem, sendo candidatas em potencial para aplicações na indústria alimentícia e em sistemas filtrantes.