Sínteses e caracterização de nano-partículas do tipo núcleo-casca (core-shell) através da técnica de foto-polimerização em emulsão

• Processo: 09/01581-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2009
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2012
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Reinaldo Giudici
• Beneficiário: Dennis Chicoma Lara
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Reatores químicos Polimerização
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fotopolimerização | Monitoramento | nanopartículas núcleo-casca | Polimerização em Emulsão | Reatores Químicos

Resumo

O projeto visa à elaboração de partículas nanométricas do tipo núcleo-casca através de uma nova técnica de polimerização chamada foto-polimerização em emulsão. Esta técnica permitirá obter diversos tipos de produtos com grande potencial de aplicação em diversas áreas de produção, tais como, de papel, tintas, recobrimentos, materiais de construção e com grande visão para aplicações biomédicas e farmacêuticas.A elaboração destes novos materiais com este tipo de estrutura consiste na formação do núcleo através da síntese de um polímero via polimerização em emulsão tradicional ou livre de surfactante com a formação da casca através da foto-polimerização realizada em um recente e moderno reator fotoquímico na região do ultravioleta. No inicio do projeto serão analisados diferentes estruturas referentes à produção de partículas de poliestireno (PS), poli metacrilato de metila (PMMA) e seus co-polímeros na formação de dois tipos núcleo-casca: 1) tipo núcleo PS e casca PMMA, e 2) tipo núcleo PS/PMMA e casca PMMA. Em seguida, se pretenderá incursionar na elaboração de partículas nano estruturadas para uso cosmético. A nanopartícula de caráter hidro-gel será composto por ácido ursólico e uma matriz polimérica baseado no polímero épsilon caprolactona.A elaboração destas nanopartículas pretende atender demandas na área de tintas, pinturas e de cosméticos, o que implica de um exigente controle em linha sobre a adição dos reagentes, já que estes influenciam sobre o tamanho e a distribuição das partículas, espessura da casca e da própria estabilidade coloidal das partículas na emulsão. Portanto, a técnica espectroscópica no infravermelho próximo (NIR) através de uma sonda de imersão é proposta para o monitoramento e controle em linha e "in situ" das concentrações dos monômeros residuais e a formação do polímero ao longo do processo de foto-polimerização em emulsão. Assim mesmo, a caracterização das partículas visando sua morfologia é obtida através da microscopia eletrônica de varredura de alta resolução e do espalhamento de luz dinâmica, as massas moleculares podem ser determinadas inicialmente pela cromatografia liquida de alto desempenho (HPLC) e pelo espectrômetro de massas MALDI - TOF. Adicionalmente, a microscopia Raman é proposta como uma técnica promissora no mapeamento das partículas. (AU)