Desenvolvimento de copolímeros de bloco para revestimentos de alto desempenho

Abstract

Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de copolímeros de bloco como dispersantes poliméricos, com o intuito de dispersar partículas de TiO2 na formulação de tintas de base aquosa. Os copolímeros de bloco foram sintetizados por técnicas de RDRP mais precisamente ATRP, visto ser uma técnica eficiente na polimerização de copolímeros de bloco, em que se consegue que estes sejam sintetizados de forma controlada. Os copolímeros de bloco sintetizados foram o PAA-b-PDMAEMA e PAA-b-P4VP, sendo que estes segmentos foram os escolhidos, uma vez que o PAA está muito bem documentado na literatura como um bom estabilizador electroestático, e os segmentos PDMAEMA e P4VP já foram alvo de estudo como segmentos de outros copolímeros de bloco para aplicação de dispersantes de partículas de TiO2. No entanto o importante é conseguir garantir uma estabilização eficaz das partículas, o que faz com que seja necessário ter um segmento que provoque interações electroestáticas (PAA) e um bloco que seja capaz de conseguir ancorar à superfície das partículas de TiO2 revestida com alumina, que é o caso do PDMAEMA ou P4VP. Após a síntese dos copolímeros de bloco, estes foram introduzidos numa suspensão aquosa com partículas de TiO2, onde foram avaliados através de diferentes técnicas como DLS, Potencial Zeta e Reologia. A avaliação de alguns copolímeros numa formulação de tintas de base aquosa foi também realizada. Da apreciação dos resultados obtidos nas diferentes técnicas, conclui-se que o copolímero que apresentou piores resultados em DLS, Potencial zeta e reologia foi a amostra PAA67-b-P4VP21, e as amostras que apresentaram resultados mais promissores foram o PAA23-b-P4VP40 e o PAA80-b-P4VP76. Os copolímeros com os segmentos de PAA-b-PDMAEMA foram testados na formulação de tintas. Embora apresentassem bons resultados em DLS, Potencial Zeta e reologia, quando testados no filme de tinta apenas dois conseguiram passar a fase preliminar de testes. Os copolímeros que passaram à fase seguinte, PAA80-b-PDMAEMA33, PAA24-bPDMAEMA11, apresentaram bons resultados no que diz respeito a parâmetros CIELab, brilho e razão de contraste quando comparados com o dispersante disponível comercialmente (Additol VXW 6200). No entanto, quando foram efetuados testes de estabilidade pela Resiquímica, estes demonstraram problemas respeitante à viscosidade, chegando mesmo uma das amostras (PAA24-b-PDMAEMA11) a gelificar. O desempenho dos copolímeros sintetizados, PAA23-bP4VP40 e PAA80-b-P4VP76 , nos testes feitos foi considerado promissor, sendo que, numa fase posterior, é pertinente avaliar os benefícios da adição destes numa formulação de tinta.