Síntese e caracterização de microcápsulas à base de poli(ureia-formaldeído) com potencial aplicação em revestimentos inteligentes
The term “self-healing” comprise material’s “auto-cure” capacity, being possible for those materials the autonomic restoration of their structural integrity after had suffered some damage. One possible field for the application of self-healing effect is paintings and coatings, what allows that surfa...
| Autor principal: | Pellanda, Alana Cristine |
|---|---|
| Formato: | Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2020
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9126 |
| Tags: |
Adicionar Tag
Sem tags, seja o primeiro a adicionar uma tag!
|
| id |
riut-1-9126 |
|---|---|
| recordtype |
dspace |
| spelling |
riut-1-91262020-11-11T19:07:50Z Síntese e caracterização de microcápsulas à base de poli(ureia-formaldeído) com potencial aplicação em revestimentos inteligentes Synthesis and characterization of poly(ureaformaldehyde) based microcapsules with potential application on smart coatings Pellanda, Alana Cristine Floriano, João Batista Berton, Marcos Anônio Coelho Carvalho, Agne Roani de Rodrigues, Paula Cristina Kloss, Juliana Regina Floriano, João Batista Revestimentos - Processos Análise espectral Polimerização Microscopia eletrônica Química Coating processes Spectrum analysis Polymerization Electron microscopy Chemistry CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA The term “self-healing” comprise material’s “auto-cure” capacity, being possible for those materials the autonomic restoration of their structural integrity after had suffered some damage. One possible field for the application of self-healing effect is paintings and coatings, what allows that surfaces which have suffered some kind of damage return total or partially to their initial appearance. One of possible techniques to get this effect is the application of active microencapsulated materials. Microencapsulation process leads the formation of micro sized particles, in which there is an active ingredient (core material) packaged in a second material (wall), what enable the isolation and maintenance of ideal characteristics of the substances that constitute the core material, besides the controlled release of core material under specific conditions. In the case of microencapsulation applied to surfaces technology, the microcapsules incorporated to the coating are broken when a superficial crack occurs, leading the release of active material which is able to recover damaged area. The objective of this work was synthesizing and characterizing poly(urea-formaldehyde) based microcapsules with potential application on smart coatings. The synthesis was accomplished by in situ polymerization mechanism; microcapsules were composed by poly(ureaformaldehyde) as wall material containing different core materials: dye, epoxy resin and colored epoxy resin. The physico-chemical characterization of synthesized materials was made through Optical Microscopy, Scanning Electronic Microscopy and Infrared Spectroscopy with Fourier Transform. Other analyses were also accomplished, as determination of particle average size, core material content and core material releasing test. Obtained results showed that the synthetic route was efficient on microcapsules formation, which had spherical shape and rough morphology. The particle’s size analysis showed that there is an inverse relation between stirring speed and microcapsules diameter. Infrared Spectroscopy analysis showed characteristic bands of poly(urea-formaldehyde) and the employed core materials, indicating that synthesis was effective on polymer formation and on the maintenance of original characteristics of core materials. The employed methodology for amount of encapsulated core material analysis was effective for dye systems, being that for the others it’s suggested performing tests with other solvents. In general, synthesized microcapsules showed potential application for smart coatings obtainment. O termo self healing compreende a capacidade de “auto cura” de um material, sendo possível que este restaure autonomicamente sua integridade estrutural após ter sofrido algum dano. Uma das áreas de aplicação de materiais com efeito self healing é a de pintura e revestimentos, permitindo que superfícies que sofreram algum tipo de dano retornem total ou parcialmente à sua aparência inicial. Uma das técnicas possíveis para se conseguir tal efeito é a aplicação de materiais ativos microencapsulados nos revestimentos. No processo de microencapsulamento ocorre a formação de partículas micrométricas, onde um ingrediente ativo (material de núcleo) é empacotado em um segundo material (parede), o que possibilita o isolamento e a manutenção das características originais das substâncias que compõem o material de núcleo, além da liberação deste sob condições específicas e desejadas. No caso da microencapsulação aplicada à tecnologia de superfícies, as microcápsulas incorporadas ao revestimento são rompidas quando ocorre uma fissura superficial, ocorrendo a liberação do material ativo que possui a capacidade de regenerar a área afetada. O objetivo do trabalho foi sintetizar e caracterizar microcápsulas à base de poli(ureia-formaldeído) com potencial aplicação em revestimentos self healing. A síntese foi realizada através do mecanismo de polimerização in situ; as microcápsulas foram compostas por poli(ureia-formaldeído) como material de parede, contendo diferentes materiais de núcleo: corante, resina epóxi e resina epóxi corada. A caracterização físico-química dos materiais sintetizados foi realizada através das técnicas de Microscopia Óptica, Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia na região do Infravermelho com Transformada de Fourier. Também foram realizadas outras análises, como determinação do tamanho médio de partícula, quantificação de material de núcleo e teste de liberação do ingrediente ativo encapsulado. Os resultados obtidos mostraram que a rota sintética foi eficiente na formação de microcápsulas, as quais apresentaram formato esférico e morfologia rugosa. A análise do tamanho médio de partícula mostrou que este parâmetro é inversamente proporcional à taxa de agitação e diretamente proporcional à viscosidade dos materiais de núcleo. A análise por Espectroscopia na região do Infravermelho apresentou bandas características da poli(ureia-formaldeído) e dos materiais de núcleo empregados, indicando que a síntese foi efetiva na formação do polímero e na manutenção das características originais dos materiais de núcleo. A metodologia empregada para análise de quantidade de material de núcleo encapsulado se mostrou efetiva para os sistemas contendo corante, sendo que para os demais sugere-se a realização de testes com outros solventes. De modo geral, as microcápsulas sintetizadas apresentaram potencial de aplicação para obtenção de revestimentos inteligentes. 2020-11-11T19:07:50Z 2020-11-11T19:07:50Z 2016-11-30 bachelorThesis PELLANDA, Alana Cristine. Síntese e caracterização de microcápsulas à base de poli(ureia-formaldeído) com potencial aplicação em revestimentos inteligentes. 2016. 62 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9126 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Bacharelado em Química UTFPR |
| institution |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| collection |
RIUT |
| language |
Português |
| topic |
Revestimentos - Processos Análise espectral Polimerização Microscopia eletrônica Química Coating processes Spectrum analysis Polymerization Electron microscopy Chemistry CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
| spellingShingle |
Revestimentos - Processos Análise espectral Polimerização Microscopia eletrônica Química Coating processes Spectrum analysis Polymerization Electron microscopy Chemistry CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA Pellanda, Alana Cristine Síntese e caracterização de microcápsulas à base de poli(ureia-formaldeído) com potencial aplicação em revestimentos inteligentes |
| description |
The term “self-healing” comprise material’s “auto-cure” capacity, being possible for those materials the autonomic restoration of their structural integrity after had suffered some damage. One possible field for the application of self-healing effect is paintings and coatings, what allows that surfaces which have suffered some kind of damage return total or partially to their initial appearance. One of possible techniques to get this effect is the application of active microencapsulated materials. Microencapsulation process leads the formation of micro sized particles, in which there is an active ingredient (core material) packaged in a second material (wall), what enable the isolation and maintenance of ideal characteristics of the substances that constitute the core material, besides the controlled release of core material under specific conditions. In the case of microencapsulation applied to surfaces technology, the microcapsules incorporated to the coating are broken when a superficial crack occurs, leading the release of active material which is able to recover damaged area. The objective of this work was synthesizing and characterizing poly(urea-formaldehyde) based microcapsules with potential application on smart coatings. The synthesis was accomplished by in situ polymerization mechanism; microcapsules were composed by poly(ureaformaldehyde) as wall material containing different core materials: dye, epoxy resin and colored epoxy resin. The physico-chemical characterization of synthesized materials was made through Optical Microscopy, Scanning Electronic Microscopy and Infrared Spectroscopy with Fourier Transform. Other analyses were also accomplished, as determination of particle average size, core material content and core material releasing test. Obtained results showed that the synthetic route was efficient on microcapsules formation, which had spherical shape and rough morphology. The particle’s size analysis showed that there is an inverse relation between stirring speed and microcapsules diameter. Infrared Spectroscopy analysis showed characteristic bands of poly(urea-formaldehyde) and the employed core materials, indicating that synthesis was effective on polymer formation and on the maintenance of original characteristics of core materials. The employed methodology for amount of encapsulated core material analysis was effective for dye systems, being that for the others it’s suggested performing tests with other solvents. In general, synthesized microcapsules showed potential application for smart coatings obtainment. |
| format |
Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) |
| author |
Pellanda, Alana Cristine |
| author_sort |
Pellanda, Alana Cristine |
| title |
Síntese e caracterização de microcápsulas à base de poli(ureia-formaldeído) com potencial aplicação em revestimentos inteligentes |
| title_short |
Síntese e caracterização de microcápsulas à base de poli(ureia-formaldeído) com potencial aplicação em revestimentos inteligentes |
| title_full |
Síntese e caracterização de microcápsulas à base de poli(ureia-formaldeído) com potencial aplicação em revestimentos inteligentes |
| title_fullStr |
Síntese e caracterização de microcápsulas à base de poli(ureia-formaldeído) com potencial aplicação em revestimentos inteligentes |
| title_full_unstemmed |
Síntese e caracterização de microcápsulas à base de poli(ureia-formaldeído) com potencial aplicação em revestimentos inteligentes |
| title_sort |
síntese e caracterização de microcápsulas à base de poli(ureia-formaldeído) com potencial aplicação em revestimentos inteligentes |
| publisher |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| publishDate |
2020 |
| citation |
PELLANDA, Alana Cristine. Síntese e caracterização de microcápsulas à base de poli(ureia-formaldeído) com potencial aplicação em revestimentos inteligentes. 2016. 62 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016. |
| url |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9126 |
| _version_ |
1805322896261775360 |
| score |
10,814766 |