XXVII Congresso de Iniciação Científica
Desenvolvimento e parametrização de nanofibras eletrofiadas de borracha natural com polipirrol
André Antunes da Silva, Deuber Lincon da Silva Agostini, Guilherme Dognani, Aldo Eloizo Job, Carlos Alberto Tello Sáenz. Campus Presidente Prudente-SP, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Licenciatura em Física, andre_as007@hotmail.com, PROPe/FUNDUNESP.
Palavras Chave: Eletrofiação, Nanofibras, Polipirrol.
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Introdução
A eletrofiação é uma técnica de processamento de polímeros capaz de produzir nanofibras com eficiência1. A borracha natural é uma matéria prima altamente utilizada devido as suas satisfatórias propriedades, tais como sua elasticidade, plasticidade e resistência à abrasão2. O uso de polímeros condutores tem sido foco de diversas pesquisas científicas, sendo o polipirrol um dos polímeros condutores mais estáveis e também de fácil síntese 3,4.
Objetivos
Desenvolver nanofibras de borracha natural com polipirrol, com propriedades elétricas e boa propriedade mecânica, verificando sua morfologia e visando à aplicação como sensor de gás Amônia (NH3) e de umidade.
Material e Métodos
A borracha natural foi diluída em toluol e acrescentou-se o polipirrol. A solução foi levada a seringa de 1,0 mL dentro da bomba de infusão, variando-se a vazão em 0,1 mL/h, 0,25 mL/h e 0,5 mL/h. Na eletrofiação os componentes são ligados à fonte de alimentação de alta tensão, de até 20 kV, variando a tensão em 10 kV, 12,5 kV e 15 kV fazendo com que a solução na seringa direcione-se tanto ao coletor rotativo, mantido a 30 rpm e 40 rpm, quanto em uma placa fixa.
Resultados e Discussão
A morfologia das amostras de borracha natural foi verificada mediante a microscopia eletrônica de varredura (MEV) conforme observamos na Figura 1.
Figura 1. Imagens da microscopia eletrônica de varredura.
As amostras que apresentaram os melhores aspectos de linearidade, continuidade e homogeneidade, seguiram os seguintes parâmetros apresentados na Tabela 1.
Tabela 1. Parâmetros das amostras.
Amostra Tensão (kV)
Vazão (mL/h)
Rotação Coletor
(rpm)
Diâmetro da Fibra
a) 10,0 0,25 30 0,92 μm
b) 12,5 0,10 40 2,09 μm
c) 15,0 0,5 ** 539 nm
**(placa fixa)
Mediante aos parâmetros das amostras, observa-se que o menor diâmetro da fibra obtido foi para a amostra c), tornando-se o mais relevante devido à procura de fibras em escala nanométrica.
Conclusões
Através das imagens de MEV conseguimos observar a linearidade, a continuidade e a espessura das amostras de borracha natural eletrofiadas. Mediante aos resultados, fica evidente à obtenção de nanofibras, satisfazendo o enfoque dos objetivos. Serão apresentados testes de condutividade elétrica nas nanofibras, almejando evidenciar as propriedades condutoras na borracha natural devido à mistura com polipirrol.
Agradecimentos
Os autores agradecem ao CNPq, a Capes, a FAPESP, a PROPe – Pró-Reitoria de Pesquisa da UNESP e a FUNDUNESP (0412/001/14- PROPe/CDC).
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1 FORMHALS, A, Process and apparatus for preparing artificial threads, Patente Americana 1975.504, 1934.
2 MANO, E. B.; MENDES, L.C., Introdução a Polímeros, Edgard Blücher, 2a. edição, 1999.
3GANGOPADHYAY R, De A. Conducting polymer nanocomposite: a brief overview.Chem Mater 2000;12(3):608–22.
4 PRAMILA DEVI D.S, BIPINBAL P.K, JABIN T, KUTTY SUNIL K.N. Enhanced electrical conductivity of polypyrrole/polypyrrole coated short nylon fiber/natural rubber composites prepared by in situ polymerization in latex. Materials and Design 43 (2013) 337–347.
