Influência das variáveis de síntese nas propriedades de microcápsulas de PUF/ENB utilizando planejamento Plackett-Burman

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Melo, Thaís Maria Alves Marinho de
• Orientador(a): Nascimento, Maria Carolina Burgos Costa do
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Autorreparo; Síntese de microcápsulas; Planejamento Plackett-Burman; Poli(ureia-formaldeído)
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/48503

Polímeros e compósitos poliméricos estão constantemente suscetíveis a danos, em decorrência do surgimento de microtrincas, que podem comprometer a estrutura, assim como a vida útil do material durante o uso. Dessa forma, sistemas autorreparáveis têm sido cada vez mais estudados e a utilização de microcápsulas poliméricas é uma das soluções eficazes para reparação de danos durante aplicação, eliminando a necessidade de remover o componente para reparo e, consequentemente, reduzindo custos. Neste trabalho, microcápsulas de poli(ureia-formaldeído) (PUF) com material de núcleo 5- etilideno-2-norborneno (ENB) foram preparadas por polimerização in situ. Com a aplicação da ferramenta de planejamento experimental Placket-Burman (PB) foi possível realizar uma análise estatística do efeito das variáveis do processo de síntese nas propriedades das microcápsulas obtidas. Entre os fatores manipulados estão a velocidade de agitação, o pH, o teor de poli(etileno-alt- anidrido maleico) (EMA) (emulsificante), a razão molar dos monômeros ureia/formaldeído (U/F), o cloreto de amônio e o resorcinol (estabilizante) e gotas de 1-octanol (inibidor de bolhas). As respostas avaliadas foram o diâmetro médio das microcápsulas, o rendimento, o teor de encapsulado, a rugosidade da parede das microcápsulas, a estabilidade térmica e a temperatura de degradação. Observou-se que, de todos os parâmetros analisados, a velocidade de agitação e o teor de EMA foram os que mais exerceram efeitos significativos nas variáveis resposta analisadas, a um nível de confiança de 90%. Microcápsulas com maiores diâmetros foram obtidas quando a agitação e o teor de EMA encontravam-se no nível inferior do planejamento PB. Por outro lado, a estabilidade térmica e a temperatura de degradação das microcápsulas aumentaram com a agitação e o teor de EMA. Além disso, a elevada significância da curvatura nos gráficos de Pareto de algumas variáveis resposta analisadas, indicaram que microcápsulas com propriedades satisfatórias podem ser obtidas nas condições dos pontos centrais. Com relação ao rendimento e ao teor de encapsulado, os parâmetros analisados não apresentaram efeito estatisticamente significativo, a um nível de confiança de 90%, porém, a um nível de confiança em torno de 85% foi possível observar que algumas variáveis foram significativas. Por fim, foi possível concluir que microcápsulas com características variáveis podem ser obtidas controlando-se os fatores de síntese avaliados, e que através do planejamento experimental foi possível entender a influência destes fatores sobre as variáveis resposta analisadas.