Avaliação dos efeitos da irradiação gama em filmes de nanocompósitos da policaprolactona

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: PAULA, Marcos Vinícius da Silva
• Orientador(a): ALVES JÚNIOR, Severino
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Ciencia de Materiais
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Policaprolactona; Nanocompósitos; Irradiação gama; Propriedades térmicas
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/35396

A policaprolactona (PCL) é um polímero termoplástico, sintético. Sendo um polímero comercialmente disponível, biocompatível, biodegradável e com baixa temperatura de cristalização e fusão. Entretanto a PCL não possui propriedades termomecânicas adequadas para determinadas aplicações, o que pode vir a ser melhorado após a adição de nanopartículas (NPs) produzindo nanocompósitos (NCs) de matriz polimérica. Visando aplicações biomédicas e o setor de embalagem de alimentos nanopartículas de ZnO (ZnO NPs) e a silica mesoporosa (MCM-48 NPs) em dimensões nanométricas podem ser adicionadas com o intuito de melhorar as propriedadas da PCL. Contudo para tal utilização esses materiais necessitam serem esterilizados, a qual tem como prática comum, a exposição à irradiação gama na dose de 25 kGy. Sendo necessário avaliar os efeitos da exposição a irradiação sobre as propriedades dos materiais obtidos. Assim esta pesquisa teve como meta avaliar os efeitos da irradiação gama em filmes de nanocompósitos formados: pela PCL com ZnO NPs (PCL/ZnO NCs) e pela PCL com MCM-48 NPs (PCL/MCM-48). Visando uma maior dispersabilidade de MCM-48 NPs na matriz de PCL, foram avaliados também os NCs formados pela modificação superficial das MCM-48 NPs com poli(vinil álcool)(PCL/MCM-48-PVA) e 3-(aminopropil)trietoxisilano (PCL/MCM-48-NH₂). Os filmes obtidos pelo método de evaporação do solvente e expostos a irradiação gama na dose de 25 kGy, sendo avaliados por técnicas experimentais como espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), difração de raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), propriedades mecânicas e permeabilidade ao vapor de água. Para os filmes de PCL/ZnO NCs imagens de microscopia eletrônica de varredura e transmissão revelaram que agregados de ZnO NPs foram dispersos aleatoriamente na matriz polimérica. Os espectros de FT-IR demonstraram que a irradiação gama na dose de 25 kGy não causou alterações estruturais nas cadeias poliméricas. Os resultados de DRX mostraram que a irradiação gama não criou novas simetrias cristalinas nos NCs. A adição de ZnO NPs na matriz de PCL diminuiu a estabilidade térmica das amostras irradiadas e não irradiadas. Medidas de DSC revelaram que a cristalinidade dos filmes de PCL e PCL/ZnO NCs apresentou pequenas variações em todas as amostras antes e após a exposição à irradiação gama. Enquanto que os filmes de PCL/MCM-48, PCL/MCM-48-PVA, PCL/MCM-48-NH₂, possuíram espessuras médias de: 0,15; 0,15 e 0,16 mm, respectivamente. As imagens obtidas por MEV e MET revelaram a presença de agregados de NPs dispersos randomicamente na matriz de PCL. As amostras irradiadas na dose de 25 kGy apresentaram o mesmo comportamento espectral na região do infravermelho que as amostras não irradiadas, o que é indicativo da manutenção da estrutura química da PCL. O mesmo comportamento foi observado nos difratogramas das amostras irradiadas, indicando a manutenção do caráter semicristalino da PCL. O ensaio de DSC evidenciou variações marginais no percentual de cristalinidade para a maioria dos filmes avaliados. Sugerindo que a irradiação gama a 25 kGy é um método bem-sucedido para a esterilização dos filmes de NCs avaliados sem causar maiores alterações nas propriedades dos materiais.