Desenvolvimento de híbridos PMMA-(TiO2, ZrO2 e CeO2) multifuncionais

Autor(es)

Samarah Vargas Harb

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Araraquara. 2019-05-03.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Química. Araraquara
• Data de defesa: 2019-04-25
• Orientador: Peter Hammer

Resumo

Híbridos orgânico-inorgânicos constituídos de poli(metacrilato de metila) (PMMA) covalentemente ligado a diferentes fases inorgânicas (TiO2, ZrO2 e CeO2) foram sintetizados pelo processo sol-gel com objetivo de obter revestimentos multifuncionais que forneçam resistência contra corrosão para substratos metálicos, além de apresentar propriedades como estabilidade térmica, biocompatibilidade e self-healing (auto-cura). Para o desenvolvimento dos três híbridos estudados foram variados diversos parâmetros, como temperatura e tempo de síntese, parâmetros de deposição, tratamento térmico, quantidade do iniciador térmico peróxido de benzoíla (BPO), e proporção entre os precurssores (metacrilato de metila (MMA), isopropóxido de titânio, propóxido de zircônio, óxido de cério e 2-hidroxietil metacrilato (HEMA)). Híbridos PMMA-CeO2 depositados em aço carbono por dip-coating apresentaram forte adesão ao substrato, estabilidade térmica próxima a 220 ºC, superfície homogênea e lisa, ausência de rachaduras ou porosidade, excelentes resultados de resistência à corrosão, com módulo de impedância de até 290 GΩcm2 praticamente inalterado por aproximadamente 6 meses, e ainda exibiu propriedade de self-healing, evidenciada por espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios-X (XPS). Híbridos PMMA-TiO2 e PMMA-ZrO2 depositados por dip-coating em substrato de aço carbono também apresentaram baixa rugosidade, forte adesão ao substrato, estabilidade térmica próxima a 220 ºC, e excelente proteção anticorrosiva. Os revestimentos PMMA-TiO2 e PMMA-ZrO2 com melhores desempenhoss anticorrosivos apresentaram módulo de impedância igual a 50 GΩcm2 e 10 GΩcm2, respectivamente, 7 ordens de gradeza maior que o aço carbono não revestido. Os híbridos PMMA-TiO2 e PMMA-ZrO2 com condições de síntese otimizadas foram modificados com beta fosfato tricálcico (β-TCP) e hidroxiapatita (HA) e depositados sobre liga de titânio Ti6Al4V. Estes revestimentos apresentaram elevada resistência à corrosão, com módulo de impedância de até 500 GΩcm2, e excelente biocompatibilidade, explicado pelo aumento da rugosidade em nanoescala e pela maior energia livre da superfície, que levam a uma maior adsorção de proteínas, e consequentemente proliferação de osteoblastos na superfície dos revestimentos. (AU)