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Título: Análise da condutividade e estabilidade térmica de compósitos de polianilina e botriosferana com foco em desenvolvimento de biomateriais
Título(s) alternativo(s): Conductivity and thermal stability analysis of composites of polyaniline and botriosferana with focus on biomaterials development
Autor(es): Alfaya, Éricka San Martin
Orientador(es): Ferreira, Fabio Cezar
Palavras-chave: Polímeros condutores
Materiais compostos
Materiais biomédicos
Conducting polymers
Composite materials
Biomedical materials
Data do documento: 6-Jul-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Londrina
Referência: ALFAYA, Éricka San Martin. Análise da condutividade e estabilidade térmica de compósitos de polianilina e botriosferana com foco em desenvolvimento de biomateriais. 2017. 86 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2017.
Resumo: Com o desenvolvimento da tecnologia a área de engenharia de tecidos tornou-se promissora para o desenvolvimento de novos biomateriais, principalmente no campo de tecidos modificados, tecidos vivos para aplicações terapêuticas. A necessidade da junção de componentes biológicos e sintéticos, com combinação de propriedades de interesse de ambas as fases constituintes, origina um novo biomaterial compósito, obtendo o melhor desempenho em suas funções. Dessa forma, as polianilinas foram sintetizadas por diferentes métodos de síntese nas morfologias de nanoesferas, nanofibras (mistura rápida e polimerização interfacial) e nanotubos. As amostras de PANI e Botriosferana foram caracterizadas quimicamente pela espectroscopia FTIR e ATR, respectivamente, além da análise termogravimétrica de ambas. Os filmes foram processados com um teor de 15% de carga de PANI, pela mistura ultrassônica, seguido de secagem a 60 °C durante duas horas. Foram realizadas a análise TGA em cada um dos filmes e pôde-se perceber três etapas de perda de massa, com exceção do filme com carga de nanotubos (PB NT), composta somente por duas, a primeira de perda de moléculas de água e a última com a perda de dopantes, oligômeros e a posterior degradação, em que foi constatado que a do filme com maior estabilidade térmica é o compósito com cargas de nanofibras obtido via mistura rápida (PB NF MR). Após medida da resistência de folha via método de quatro pontas foi possível a obtenção da condutividade dos filmes, que permaneceram na ordem de 101, com destaque para dos filmes com nanotubos e nanofibras via MR que obtiveram os maiores valores de condutividade. As morfologias do filme de Botriosferana e dos compósitos foram observadas pelo MEV e mostraram características peculiares dos aglomerados formados no PB que sofreram influência direta das formas das nanopartículas e aos reagentes utilizados para a polimerização das PANI, além de interferirem na dispersão das cargas em que a mais uniforme foi obtida pela PANI NF MR. Os resultados obtidos evidenciam que o compósito PB NF MR possui melhor desempenho com relação a todos os parâmetros avaliados.
Abstract: With the development of the technology the tissue engineering area has become promising for the development of new biomaterials, mainly in the field of modified fabrics, living tissue for therapeutic applications. The need of the combination of biological and synthetic components, with a combination of properties of interest of both constituent phases, gives rise to a new composite biomaterial, obtaining the best performance in its functions. Thus, polyanilines were synthesized by different synthesis methods in the morphologies of nanospheres, nanofibers (rapid mixing and interfacial polymerization) and nanotubes. The PANI and Botriosferana samples were chemically characterized by FTIR and ATR spectroscopy, respectively, in addition to the thermogravimetric analysis of both. The films were processed with 15% loading of PANI by ultrasonic mixing followed by drying at 60 ° C for two hours. The TGA analysis was performed in each of the films and it was possible to observe three stages of mass loss, except for the nanotube loading film (PB NT), composed only of two, the first of loss of water molecules and (NF-MR). The results show that the high thermal stability of the composite with nanofibres was obtained by rapid mixing (PB NF MR). After measuring the sheet resistance through a four-point method, it was possible to obtain the conductivity of the films, which remained in the order of 101, especially the films with nanotubes and nanofibers via MR that obtained the highest values of conductivity. The morphologies of the film of Botriosferana and of the composites were observed by the SEM and showed peculiar characteristics of the agglomerates formed in the PB that had a direct influence of the forms of the nanoparticles and the reagents used for the polymerization of the PANI, besides interfering in the dispersion of the loads in which the More uniform was obtained by PANI NF MR. The obtained results show that the composite PB NF MR has better performance in relation to all parameters evaluated.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9601
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