Tesis
Preparação e caracterização de hidrogéis superabsorventes a partir de quitosana e poliacrilonitrila
Autor
Motta, Caroline
Institución
Resumen
TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Curso de Química. Polímeros hidrogéis são aqueles capazes de reter entre 20 e 100% de água
em relação ao seu peso total. Quando o conteúdo de água ultrapassa 100% estes
hidrogéis são denominados como hidrogéis superabsorventes (HS). Os polímeros
superabsorventes têm sido amplamente aplicados em produtos de cuidado pessoal,
materiais para a agricultura, matrizes para liberação controlada de fármacos entre
outros. Na agricultura, o potencial de aplicação está relacionado ao melhoramento
das condições ecológicas em áreas desertificadas ou em vias de desertificação,
podendo o superabsorvente ser o suporte da vida nestas áreas; atenuação do
impacto da seca; incremento da retenção da água à superfície em solos aráveis,
proporcionando melhores condições de germinação às culturas. Esta ação pode
revelar-se indispensável ao processo produtivo em situações onde a escassez de
água é o fator limitante. Neste contexto, polímeros como quitosana (QTS) pura ou
associada a outros polímeros apresentam forte potencial para as aplicações acima
citadas.
Foram preparados neste trabalho, HS à base do biopolímero QTS com o
polímero poliacrilonitrila (PAN) através de hidrólise alcalina. A reação do ânion
alcóxido da QTS com os grupos nitrila da PAN, formam redes tridimensionais com
habilidade de intumescer em soluções aquosas. Os principais grupos funcionais da
QTS, PAN e do hidrogel formado, foram inicialmente caracterizados por
espectroscopia no infravermelho (FTIR). Na análise termogravimétrica (TG)
veritificou-se um aumento da estabilidade térmica proporcional ao aumento da
concentração de PAN no hidrogel. Por meio dos temogramas da análise de
calorimetria diferencial de varredura (DSC) foi possível observar uma única
temperatura de transição vítrea para os HS que sugere a formação de apenas uma
fase. Na microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi possível observar a
morfologia dos HS, constatando a formação das redes tridimensionais. O grau de
intumescimento (%GI) dos HS alcançou o seu máximo em aproximadamente 10 min,
atingindo um intumescimento de mais de 1000%. O aumento da concentração de
PAN promoveu um elevado grau de intumescimento para as diferentes composições
dos HS.