Preparação e caracterização de blendas de poliuretano derivado do óleo de mamona e poli (o-metoxianilina) e sua avaliação como sensor

Abstract

A mistura de um ou mais polímeros é muitas vezes uma alternativa de se obter um novo material que apresente propriedades desejáveis não encontradas nos componentes individuais. No caso da mistura de polímeros condutores com polímeros isolantes convencionais, tem-se como resultado, em geral, uma blenda como um terceiro material que apresenta boa propriedade mecânica e condutividade elétrica alta que potencializam aplicações como dissipadores de cargas eletrostática, blindagem eletromagnética entre outras. A polianilina (Pani) e sua derivada poli(ometoxianilina) (POMA) destaca-se entre os polímeros condutores devido à sua ampla faixa de propriedades elétricas, eletroquímicas e ópticas associadas à estabilidade química em condições ambientais e facilidade de síntese. Embora a POMA apresente menor condutividade elétrica em relação a Pani, ela tem a vantagem de ser solúvel em uma variedade maior de solventes. Neste trabalho, filmes de blendas de Poliuretano (PUR) derivada do óleo de mamona e POMA foram obtidos pelo método casting (filmes auto sustentáveis) e também sobre eletrodos digitalizados pelo método de spin coating. Foi essencial a utilização do clorofórmio como solvente durante a preparação das blendas. Os filmes foram caracterizados usando as técnicas de UV-vis-NIR, FTIR, DSC, Raios X e espectroscopia de impedância. Os espectros UV-Vis-Nir e FTIR das blendas apresentaram as mesmas bandas características da POMA no estado não dopado. A capacitância foi medida no intervalo de 100 a 10MHz em soluções de sacarose, NaCl, HCL e água pura. Os valores das capacitâncias dependeram tanto da concentração das soluções como do conteúdo de POMA na blenda. As diferenças entre os valores da capacitância para as diferentes soluções foram maiores para as blendas proporcionalmente com maiores conteúdos de POMA. Os resultados das técnicas... .

The incorporation of conducting polymer into a conventional polymer matrix has received considerable attention in the last decade because of the possibility of combining the good processability and mechanical performance of the conventional polymer with the electrical an optical properties of conducting polymer. Among conducting polymers, polyaniline (PANI) and its derivated has been extensively used because of the low cost of raw material, ease of synthesis and environmental stability. Although the poly(o-methoxyaniline) (POMA) show less electric conductivity than PANI, it has the advantage of being soluble in higher variety of solvent. In this work, flexible films from blends of polyurethane based of castor oil (PUR) and POMA with different composition were obtained by casting (free-standing). Films were also obtained on glass substrate content gold interdigited electrodes by spin coating (sensors). The free-standing films were characterized by UV-vis-NIR spectroscopy and capacitance measurement. Chemical reaction between POMA and Polyurethane was observed by FTIR spectrum analyses. The glass transition temperature of the blend shifted to lower temperature as the POMA content was increased. The X-ray diffraction spectrum showed the POMA phase formation in the blend to high content of POMA. The UV-Vis-NIR absorption spectra showed that chemical reaction between the polymers not affect the electronic transition of the conducting polymer. Different type of aqueous solution of NaCl, HCl, sucrose and pure water could be distinguish thorough capacitance measurement. The capacitance values are dependent of POMA content. As higher is the content of POMA more sensible is the sensor.