Encapsulação de montmorilonita via polimerização radicalar controlada do tipo RAFT em emulsão para produção de filmes nanoestruturados com propriedades anisotrópicas

• Processo: 11/20533-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2015
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Amilton Martins dos Santos
• Beneficiário: Rodrigo Duarte Silva
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Assunto(s): Polímeros (materiais) Anisotropia Nanocompósitos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Anisotropia | Encapsulacao | montmorilonita | nanocompósitos | Polimerização em Emulsão | Raft | Polímeros

Resumo

Nos últimos anos, a incorporação de nanopartículas inorgânicas em uma matriz polimérica para obtenção de materiais híbridos que apresentem melhores propriedades tem recebido grande atenção tanto da academia quanto da indústria. Preservar e controlar as propriedades físico-químicas dessas nanopartículas é essencial para manter a integridade destas em nanoescala e garantir que sua dispersão seja uniforme na matriz orgânica, aumentando assim os ganhos de propriedades desejados para o produto final. Entretanto, para maximizar esses ganhos e aproveitar ao máximo o potencial de reforço dessas nanocargas, também é necessário controlar seu arranjo e organização no material nanocompósito final. Dentre as diversas estratégias de síntese desses materiais, a polimerização em emulsão, quando comparada a outros métodos, oferece vantagens do ponto de vista ambiental por ser realizada em meio aquoso, além de apresentar viabilidade para aumento de escala e possibilitar a produção de látices que podem ser usados em vários segmentos como o de revestimentos e o de adesivos. Entretanto, essa técnica atualmente encontra limitações se o objetivo desejado é a encapsulação de materiais inorgânicos, questão que se torna um grande desafio quando nanopartículas anisotrópicas como os silicatos lamelares são empregadas como agentes de reforço. Visando contornar essas limitações e elucidar esse processo, o objetivo deste projeto de pesquisa concentra-se na produção de nanocompósitos do tipo polímero/silicato por meio da polimerização radicalar controlada (PRC) via mecanismo de transferência reversível de cadeia por adição-fragmentação (RAFT) em emulsão. Ainda que pouco explorada para a produção de nanocompósitos em meio aquoso, essa técnica apresenta um grande potencial devido à possibilidade de promover a encapsulação individual de partículas inorgânicas pelo crescimento controlado de cadeias poliméricas em sua superfície. As reações de polimerizações serão conduzidas na presença da argila Montmorilonita (MMT) e de macro-agentes RAFT os quais, além de mediarem a polimerização, desempenharão o papel de estabilizantes coloidais. Os látices produzidos dessa forma serão usados para produção de filmes nanocompósitos que deverão apresentar propriedades anisotrópicas devido à organização do material inorgânico na matriz polimérica. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

CHAPARRO, THAISSA C.; SILVA, RODRIGO D.; DUGAS, PIERRE-YVES; D'AGOSTO, FRANCK; LANSALOT, MURIEL; MARTINS DOS SANTOS, AMILTON; BOURGEAT-LAMI, ELODIE. Laponite (R)-based colloidal nanocomposites prepared by RAFT-mediated surfactant-free emulsion polymerization: the role of non-ionic and anionic macroRAFT polymers in stability and morphology control. Polymer Chemistry, v. 12, n. 1, p. 69-81, JAN 7 2021. (10/19919-6, 10/50383-5, 11/20533-8)

SILVA, RODRIGO DUARTE; CHAPARRO, THAISSA DE CAMARGO; MONTEIRO, IGOR STEFANICHEN; DUGAS, PIERRE-YVES; D'AGOSTO, FRANCK; LANSALOT, MURIEL; DOS SANTOS, ARNILTON MARTINS; `BOURGEAT-LAMI, ELODIE. Tailoring the Morphology of Polymer/Montrnorillonite Hybrid Latexes by Surfactant-Free Emulsion Polymerization Mediated by Arnphipathic MacroRAFT Agents. MACROMOLECULES, v. 52, n. 13, p. 4979-4988, JUL 9 2019. (10/50383-5, 11/20533-8)

SILVA, RODRIGO DUARTE; MONTEIRO, IGOR STEFANICHEN; CHAPARRO, THAISSA DE CAMARGO; HARDT, RAISSA SILVA; GIUDICI, REINALDO; BARROS-TIMMONS, A.; BOURGEAT-LAMI, ELODIE; DOS SANTOS, AMILTON MARTINS. Investigation of the Adsorption of Amphipathic macroRAFT Agents onto Montmorillonite Clay. Langmuir, v. 33, n. 38, p. 9598-9608, SEP 26 2017. (10/50383-5, 11/20533-8)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

SILVA, Rodrigo Duarte. Encapsulação de montmorilonita por meio da polimerização radicalar controlada via RAFT em emulsão para produção de filmes nanoestruturados com propriedades anisotrópicas. 2017. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de Lorena (EEL/ASDI) Lorena.