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Cargas inorgânicas (incluindo óxidos metálicos) têm sido utilizadas tradicionalmente em revestimentos orgânicos, conferindo melhoramentos nas propriedades mecânicas (resistência tênsil, dureza, resistência a abrasão, etc.) e propriedades físico-químicas (estabilidade térmica, condutividade térmica e eléctrica, efeito de barreira a difusão, etc.). Recentemente, a possibilidade de produzir cargas inorgânicas de dimensões nanométricas têm atraído de novo a atenção sobre uma área que, de contrário, estaria perfeitamente estabilizada. De facto, o desempenho dos compósitos orgânico-inorgânicos é optimizado quando as cargas estão dispersas em partículas com dimensões abaixo dos 100 nm (ou seja, na forma de nanopartículas). Contudo, isto apenas é eficiente se os materiais estiverem uniformemente dispersos por todo o filme do revestimento. Isto implica a compatibilização das partículas inorgânicas (hidrofílicas) com a matriz orgânica (hidrofóbica), de forma a promover a desagregação e dispersão das partículas. Isto pode ser conseguido através de tratamentos de modificação de superfície. Estes poderão até permitir o estabelecimento de ligações covalentes entre a carga e o polímero.
Este projecto pretende estudar o uso de diferentes óxidos-metélicos nano-particulados, disponíveis comercialmente, para melhoramento de propriedades específicas de revestimentos orgânicos. Diferentes tratamentos de modificação de superfície serão testados e comparados em termos de complexidade e custos de procedimentos, grau de eficiência da modificação de superfície, facilitação da desaglomeração/dispersão aquando da incorporação na matriz orgânica e desempenho do revestimento compósito obtido. Informação recolhida de literatura recente será usada para compilar uma abordagem sistemática e abrangente das várias técnicas aplicáveis.
Um dos sistemas de revestimento adoptados aqui como referência e a resina epóxida usada em aplicações resistentes à corrosão. O polímero epóxido curado forma um  |
Resumo
Cargas inorgânicas (incluindo óxidos metálicos) têm sido utilizadas tradicionalmente em revestimentos orgânicos, conferindo melhoramentos nas propriedades mecânicas (resistência tênsil, dureza, resistência a abrasão, etc.) e propriedades físico-químicas (estabilidade térmica, condutividade térmica e eléctrica, efeito de barreira a difusão, etc.). Recentemente, a possibilidade de produzir cargas inorgânicas de dimensões nanométricas têm atraído de novo a atenção sobre uma área que, de contrário, estaria perfeitamente estabilizada. De facto, o desempenho dos compósitos orgânico-inorgânicos é optimizado quando as cargas estão dispersas em partículas com dimensões abaixo dos 100 nm (ou seja, na forma de nanopartículas). Contudo, isto apenas é eficiente se os materiais estiverem uniformemente dispersos por todo o filme do revestimento. Isto implica a compatibilização das partículas inorgânicas (hidrofílicas) com a matriz orgânica (hidrofóbica), de forma a promover a desagregação e dispersão das partículas. Isto pode ser conseguido através de tratamentos de modificação de superfície. Estes poderão até permitir o estabelecimento de ligações covalentes entre a carga e o polímero.
Este projecto pretende estudar o uso de diferentes óxidos-metélicos nano-particulados, disponíveis comercialmente, para melhoramento de propriedades específicas de revestimentos orgânicos. Diferentes tratamentos de modificação de superfície serão testados e comparados em termos de complexidade e custos de procedimentos, grau de eficiência da modificação de superfície, facilitação da desaglomeração/dispersão aquando da incorporação na matriz orgânica e desempenho do revestimento compósito obtido. Informação recolhida de literatura recente será usada para compilar uma abordagem sistemática e abrangente das várias técnicas aplicáveis.
Um dos sistemas de revestimento adoptados aqui como referência e a resina epóxida usada em aplicações resistentes à corrosão. O polímero epóxido curado forma um termoendurecível densamente reticulado, o qual constitui uma eficiente barreira à difusão de oxigénio e é assim uma excelente protecção de superfícies metálicas. Contudo, estes revestimentos apresentam deficiências, principalmente em termos de resistência a abrasão (associada à erosão do vento, por exemplo) e resistência à exposição aos UVs (que causa esfarelamento devido à decomposição do polímero). A combinação de óxidos metálicos devidamente compatibilizados pode melhorar significativamente diferentes aspectos do desempenho destes revestimentos.
Outro sistema de referência são os revestimentos arquitecturais baseados em emulsões aquosas acrílicas ou estireno-acrílicas. Uma vez mais, uma carga de óxido metálico pode melhorar propriedades relevantes do material, mas implica que as nanopartículas estejam uniformemente dispersas no filme, após a coalescência do látex orgânico. Tal só é possível se as nanopartículas inorgânicas forem incorporadas na fase orgânica emulsionada aquando da polimerização. De contrário, ocorrerá a segregação, levando à agregação e ineficiência da carga na aplicação final. A modificação da superfície e, novamente, essencial de forma a permitir a compatibilização da carga com o meio orgânico. |