REDES POLIMÉRICAS INTERPENETRANTES DE POLIURETANO E COPOLÍMEROS (MET)ACRÍLICOS

Soraia Zaioncz (IC); Maria Aparecida Ferreira César-Oliveira (PQ);

Leni Akcelrud (PQ); Sônia Faria Zawadzki (PQ).

LABPOL-Laboratório de Polímeros Sintéticos / Departamento de Química / Universidade Federal do Paraná - CP 19081 – Centro Politécnico – Curitiba – PR

e-mail: mafco@quimica.ufpr.br; zawadzki@quimica.ufpr.br

Palavras-chave: copolímeros acrílicos; redes poliméricas interpenetrantes; poliuretano.

INTRODUÇÃO

A combinação de dois ou mais polímeros distintos tem como objetivo apresentar um conjunto de propriedades específicas, as quais não foram verificadas para nenhum dos componentes separadamente. Estas novas propriedades dependem tanto das propriedades dos polímeros constituintes como também do modo pelo qual esses polímeros são combinados.

Um dos modos de combinação entre dois polímeros é a formação de redes poliméricas interpenetrantes (IPNs), que são definidas como uma íntima combinação de dois polímeros, sendo pelo menos um deles sintetizado na presença do outro. O tipo de IPN sintetizada neste trabalho foi uma semi-rede seqüencial, onde poliuretano reticulado (PU) foi sintetizado na presença de copolímeros vinílicos lineares. Os copolímeros vinílicos escolhidos para este estudo são copolímeros (met)acrílicos contendo longos segmentos hidrocarbônicos pendentes visando modificar as propriedades físicas e físico-químicas do PU e aumentar sua aplicabilidade.

OBJETIVOS

Sintetizar e caracterizar copolímeros (met)acrílicos, contendo longos segmentos hidrocarbônicos pendentes.

Compor IPNs com os copolímeros (met)acrílicos e o PU para a formação de semi-redes seqüenciais. Avaliar e comparar as propriedades mecânicas, bem como a morfologia dos compósitos binários.

MÉTODOS

Inicialmente foi sintetizado o monômero metacrilato de octadecila, por transesterificação do metacrilato de metila, com álcool estearílico. Em seguida, foi realizada a copolimerização em solução de tolueno, entre metacrilato de metila e metacrilato de octadecila (1:1), na presença de azobisisobutironitrila. A IPN foi sintetizada utilizando uma proporção em massa entre poliuretano (PU) e copolímero metacrílico (PA) de 90:10 com 2% de NCO livre e 1,4-butanodiol (BDO) como extensor de cadeia. Na formação da IPN, primeiramente foi sintetizado o pré-polímero do PU, que é constituído de polibutadieno líquido hidroxilado e diisocianato de tolileno e, em seguida, foi adicionado o copolímero poli(metacrilato de metila-co-metacrilato de octadecila), P(MMA-ODMA), solubilizado em clorofórmio. Após a retirada do solvente, o BDO foi adicionado e o produto foi vertido em um molde de vidro e levado à estufa, para o término da cura.

As mesmas condições experimentais citadas acima foram utilizadas na síntese do monômero acrilato de octadecila, do copolímero acrilato de metila-co-acrilato de octadecila, P(MA-ODA), e da IPN de PU e P(MA-ODA). Corpos de prova dos dois tipos de rede foram utilizados nos testes das propriedades mecânicas, bem como na análise morfológica, através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), para posterior comparação entre as duas redes.

RESULTADOS

Os monômeros e copolímeros acrílicos e metacrílicos foram obtidos em altos rendimentos e caracterizados por Espectroscopia de IV e RMN. A composição dos copolímeros foi determinada através da análise por ¹H-RMN.

A adição dos polímeros vinílicos alterou o comportamento tensão x deformação do poliuretano (Tabela 1). Com a adição do copolímero acrílico, o material apresentou alterações nas propriedades mecânicas, exibindo um comportamento de plástico, enquanto que para as composições com copolímero metacrílico, o comportamento apresentado foi típico de plástico macio. Isto pode ser justificado pela presença do grupamento metila (no copolímero metacrílico), o que promove uma redução nas interações entre as cadeias, diminuindo o valor das propridades mecânicas. A presença do grupo metila também sugere a formação de uma cadeia mais aberta, fazendo com que a rede resultante suporte maior extensão, fato evidenciado pelo aumento de 190% no alongamento, quando comparado ao PU puro.

Tabela 1 - Resultados dos ensaios mecânicos das IPN’s de PU/PA

As fotomicrografias obtidas por MEV, revelaram um material bifásico, constituído por uma matriz contínua de PU na qual encontram-se domínios dispersos do componente (met)acrílico. O tamanho dos domínios variou de 6,7 mm a 28,5 mm.

BIBLIOGRAFIA

ZAWADZKI, S. F. Tese de Doutorado, Instituto de Química, UFRJ, 206 (1996)

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PIBIC/CNPq/UFPR; FUNPAR