52º CBQ - CARACTERIZAÇÃO ELÉTRICA DE BLENDAS DO TIPO PANI COM POLIURETANAS DERIVADAS DO ÓLEO DE BURITI, DOPADAS COM H2SO4

ÁREA: Materiais

TÍTULO: CARACTERIZAÇÃO ELÉTRICA DE BLENDAS DO TIPO PANI COM POLIURETANAS DERIVADAS DO ÓLEO DE BURITI, DOPADAS COM H2SO4

AUTORES: Xavier, F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI) ; Marinho, R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI) ; Oliveira, M. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI) ; Borges, F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI) ; Milton, J. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI)

RESUMO: O grande desenvolvimento tecnológico tem incentivado pesquisas nas áreas que envolvem polímeros intrinsecamente condutores (ICP’s), que associados a outros compósitos possuem uma relativa condução elétrica, assemelhando-se a alguns metais, possuindo aplicações diversas na indústria tecnológica. Pensando nisso, este trabalho buscou estudar o comportamento elétrico de blendas formada a partir da polianilina (PANI) com poliuretano (PU) derivado de óleo vegetal (buriti), dopadas com ácido sulfúrico (H2SO4 1 M).

PALAVRAS CHAVES: blendas; propriedades elétricas; poliuretano

INTRODUÇÃO: Nas últimas décadas, tem se observado a grande expansão da indústria tecnológica, que tem incentivado pesquisas voltadas para compósitos poliméricos que possuam características utilizáveis em produtos eletroeletrônicos, e que visem diminuir os impactos ambientais, promovendo a consciência ecológica. Os polímeros intrinsecamente condutores ICP’s têm despertado desde a síntese dos primeiros desta classe (Poliacetilenos), em 1977, uma infinidade de estudos que se diversificam, e que ao serem associados a outros compostos possuem utilidades promissoras como diodos emissores de luz, biosensores, células fotovoltaicas, anticorrosivos e microeletrônicos (MATTOSO et al., 1996). A busca atual por fontes energéticas de natureza ecológica tem se voltado para a utilização de óleos vegetais como matéria prima, sendo que estes possuem fácil processamento, obtenção e impactos reduzidos à natureza. Inserido neste contexto, é observado que o óleo de buriti possui características promissoras na indústria alimentícia, de biocombustíveis e outros (RODRIGUES et al., 2010). Os poliuretanos são polímeros que foram por muitos anos totalmente derivados do petróleo e que estão sendo substituídos por derivados de óleos e gorduras vegetais e animais. Compósitos formados com poliuretanos e polímeros condutores formam blendas que possuem características diversas tais como: revestimentos, fotoluminescentes, condutoras de eletricidade e resistivas, que ao colocadas em meio ácido aumentam significativamente a condução elétrica das mesmas (SCHLEMMER, et al., 2010). Pensando nisso, este trabalho tem por objetivo estudar o comportamento elétrico de blendas formada a partir da polianilina (PANI) com poliuretano (PU) derivado de óleo de buriti, dopadas com ácido sulfúrico (H2SO4 1 M).

MATERIAL E MÉTODOS: A polianilina foi sintetizada segundo (MATTOSO et al., 2010), utilizando uma solução alcoólica, sendo que a esta adicionou-se anilina (vetec) e um agente polimerizante (persulfato de amônio). Após 24 horas de reação a solução foi filtrada e retirada o material sólido, que para este grau de oxidação encontrou- se a base esmeraldina (EB), adicionada posteriormente a uma solução de hidróxido de amônio, colocada novamente para reagir em agitação por mais 24 horas. Após este período, a solução foi filtrada e colocada para secar na forma oxidada de sal de esmeraldina (ES). Para a síntese do PU, foi realizada uma reação catalisada com hidróxido de lítio, que foi responsável pela quebra da cadeia do triglicerídeo em unidades monoméricas (monoglicerídeo), verificando que após 3 horas de reação houve a formação do monoglicerídeo. Em seguida, a este, adicionou-se hexametileno diisocianato (HDI), que permaneceu em agitação por 24 horas. As blendas foram formadas pela proporção de 10% m/m de PU/PANI, promovendo a solubilidade com o solvente orgânico N-metil-2-Pirrolidona, adicionado à solução sobre laminas de microscopia pela técnica casting, evaporando o solvente sobre uma placa aquecedora. A dopagem foi realizada submetendo os filmes já metalizados em solução de ácido sulfúrico na concentração de 1 molL-1 por um minuto.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: A formação do PU e das blendas foi confirmada pela espectroscopia no infravermelho, utilizando a técnica de transformada de Fourier (FTIR) (RODRIGUES et al., 2010, SCHLEMMER, et al., 2010), comparando-se o espectro da blenda PANI- PU com o da PANI pura. As análises de impedância real (Z’) mostraram que ao serem comparados os filmes não dopados (Fig. 1.A) e dopados (Fig. 1.B), pondo como caráter relevante também a comparação da blenda com a PANI-pura, houve uma notável resistência elétrica para a blenda PANI-PU, notado que na Figura 2, a diferença de condução da PANI-pura em relação à blenda foi de 1,0 x 10E3 Ω, sendo que este resultado se dá pela organização da rede formada pela PANI-PU, determinando pontos de captura de elétrons denominados defeitos, na qual as ilhas condutoras não se manifestam, impedindo uma boa condução elétrica nas blendas por corrente alternada (ac).

FIGURA 1.A

Medida de impedância real (Z’) versus a Frequência (Hz) das blendas PANI-Pura e PANI-PU não dopadas

FIGURA 1.B

Medida de impedância real (Z’) versus a Frequência (Hz) das blendas PANI-Pura e PANI-PU dopadas com ácido sulfúrico(H2SO4) 1M

CONCLUSÕES: Ao ser observado a eficiência na formação do poliuretano e da blenda, pode-se afirmar das boas características destes compósitos, preservando o meio ambiente, tido que estes são biodegradáveis e com propriedades que se somam diante das vantagens mencionadas, ressaltando ainda que a blenda PANI-Bu, mostrou-se diante das medidas elétricas de impedância real (Z’), que mesmo em ambientes ácidos a resistência desta é significante, podendo ser aplicadas como dispositivos resistivos em circuitos elétricos.

AGRADECIMENTOS: A Universidade federal do Piauí-UFPI, Laboratório Interdisciplinar de Materiais Avançados-LIMAV e ao CNPq.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: Mattoso L. H. C. Polianilinas: Sintese, Estrutura e Propriedades. Quimica Nova. v. 19(4). 1996.
Rodrigues, A. M. C., Darnet, S., Silva, L. H. M. FattyAcid Profiles andTocopherolContentsof Buriti (Mauritia flexuosa), Patawa (Oenocarpusbataua), Tucuma (Astrocaryumvulgare), Mari (Poraqueibaparaensis) andInaja (Maximilianamaripa) Fruits. J. Braz. Chem. Soc., v. 21, nº. 10, p. 2000-2004, 2010.
Schlemmer, D., Sales, M. J. A.,Resck, I. S. Preparação, Caracterização e Degradação e Blendas PS/TPS Usando Glicerol e Óleo de Buriti como Plastificantes. Polímeros: Ciência e Tecnologia, v.20, p.6-13. 2010.