Interações de luz visível com polímeros: fotopolimerização e fotodegradação

Resumo

Pretende-se estudar dois tipos de processos na área de polímeros, nos quais a presença de radiação eletromagnética (especialmente da faixa visível do espectro) joga papel fundamental: i) Polimerização induzida pela luz (fotopolimerização); e ii) Degradação de polímeros por influência da luz (fotodegradação). No campo das polimerizações fotoiniciadas (assunto que está em desenvolvimento no Grupo de Pesquisas há mais de 10 anos) serão estudadas as polimerizações iniciadas por luz em sistemas contendo monômeros e corantes ou outras substâncias que absorvam radiação na região do visível. Por um lado, o objetivo principal do trabalho consiste em correlacionar os parâmetros cinéticos e termodinâmicos correspondentes às reações elementares envolvidas no processo de iniciação fotoquímica com os resultados globais das polimerizações fotoiniciadas. O conhecimento de esses parâmetros leva à elaboração de um modelo reacional que permite prever quais parâmetros reacionais (ou de formulação) deverão ser mudados para a otimizar a síntese dos polímeros. Os trabalhos previstos incluem estudos com novos fotoiniciadores e novos monômeros (sobretudo alguns usados em aplicações práticas). Numa segunda vertente, serão estudados os processos de cura fotoquímica em polímeros pré-formados, com ênfase especial na cinética e eficiência dos processos. Serão também empreendidos estudos de fotodegradação de polímeros. Da mesma forma que no assunto anterior, estaremos pesquisando os processos que induzidos por luz visível, o que delimita os estudos a polímeros coloridos. Isto envolve a presença de corantes, ou outros cromóforos, no material polimérico, que podem estar ligados covalentemente às cadeias poliméricas ou adicionados e dissolvidos posteriormente. Mais uma vez os procedimentos experimentais consistirão na determinação dos parâmetros correspondentes às reações elementares envolvidas, com o objetivo de propor modelos que permitam avaliar eventuais modificações que levem a maiores eficiências dos processos globais. As pesquisas descritas a cima estão relacionadas com aplicações concretas, sendo que os estudos serão direcionados, em alguns casos, a sistemas de aplicações práticas. Podem ser mencionadas, nesse contexto, as resinas odontológicas fotopolimerizáveis e os processos de eliminação de resíduos de polímeros coloridos, como os usados em embalagens de alimentos e bebidas. Estes estudos envolvem a utilização de técnicas avançadas de fotoquímica (reações de estados excitados e transientes) e de ciência dos polímeros (cinéticas de reação e propriedades dos materiais poliméricos). (AU)