AbduşükürMuhemmet İmin; Hayatı, Eserleri ve Edebi Kişiliği

Após estarem secos, determinou-se o grau de expansão mássico e volumétrico dos géis P(N-iPAAm), P[(N-iPAAm)-co-(MAA)] e P(MAA).

3.3.1 GRAU DE EXPANSÃO MÁSSICO (GEM)

Os discos secos foram pesados e colocados novamente para expandir em água Milli-Q a temperatura ambiente (25±3ºC) por 72 horas, tempo considerado suficiente para os discos de géis atingirem o equilíbrio de expansão.

Depois das 72 horas, cada gel foi novamente pesado. Para evitar erros na pesagem dos géis expandidos, devido a presença de água superficial na parte externa do gel, os mesmos foram colocados rapidamente em um papel absorvente para retirar esse excesso de água superficial e, logo em seguida, pesados.

Com as massas dos géis secos e expandidos, o grau de expansão mássico foi calculado pela Equação (2.4): (2.4) GS GE M M M GEM = − GS

onde, MGE é a massa do gel expandido e MGS é a massa do gel seco.

3.3.2 GRAU DE EXPANSÃO VOLUMÉTRICO (GEV)

O grau de expansão volumétrico (GEV) foi determinado de acordo com a Equação (2.5) em diferentes temperaturas: (2.5) GS GS GE V V V GEV = −

onde, VGE é o volume do gel expandido e VGS é o volume do gel seco.

Antes de se determinar a variação do grau de expansão volumétrico em função da temperatura fez-se a calibração das provetas a serem utilizadas.

Essa calibração envolveu sete provetas com capacidade máxima de 50ml e um catetômetro, dispositivo de leitura ótica ajustado a uma escala milimétrica, que foi utilizado para a determinação do grau de expansão volumétrico. Utilizando-se pipetas volumétricas foi-se adicionando água nas provetas medindo-se a altura correspondente no catetômetro. Com os valores medidos na escala milimétrica do catetômetro em função do volume de água adicionado, traçou-se a curva de calibração de cada proveta, mostrada no Anexo II. Assim, para obter o volume que o gel apresenta, a cada temperatura, basta levá-lo ao catetômetro, ler a escala milimétrica e determinar o volume através da curva de calibração ou diretamente pela equação

da reta encontrada. A Tabela AII.1 do Anexo II apresenta os dados referentes à calibração das provetas.

O tempo mínimo necessário entre uma leitura e outra para que o gel alcançasse o equilíbrio com a água foi de 30 minutos (SOUSA, 1993) após a estabilização da temperatura do banho.

A construção das curvas de equilíbrio, ou seja, grau de expansão versus temperatura, para os géis P(N-iPAAm), P(MAA) e os copolímeros P[(N-iPAAm)-co(MAA)] em água foi obtida da seguinte forma.

Amostras de cada gel seco foram colocadas nas respectivas provetas graduadas (ver Anexo II), calibradas anteriormente, com uma quantidade de água Milli-Q suficiente para completa expansão do gel na temperatura de 25ºC. As provetas foram então imersas em um banho termostatizado (QUIMIS, Modelo 315 SE) à temperatura de 20ºC. Após 30 minutos, retirou-se a primeira proveta do banho e fez-se, imediatamente, a leitura na escala milimétrica do catetômetro. Terminada a leitura, voltou-se com a proveta para o banho para então realizar a medida da segunda proveta, e assim sucessivamente. Ao término das leituras, o banho foi ajustado para a nova temperatura desejada esperando os 30 minutos necessários para se atingir o equilíbrio.

O mesmo procedimento de leitura descrito anteriormente foi realizado para as temperaturas de 25, 30, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 55, 60 e 70ºC.

3.4. ANÁLISE TÉRMICA

No presente trabalho, a calorimetria exploratória diferencial foi usada para verificar as temperaturas de transição vítrea (Tg), de degradação (Td) e de transição de fases (Tf) dos

polímeros P(N-iPAAm) e P(MAA) e de seus copolímeros P[(N-iPAAm)-co-(MAA)]. A estabilidade térmica dos géis sintetizados bem como a temperatura de degradação dos mesmos foram investigadas por termogravimetria (TG).

3.4.1 DETERMINAÇÃO DAS TEMPERATURAS DE TRANSIÇÃO VÍTREA E

DE DEGRADAÇÃO VIA DSC

Para a determinação da Tg e da Td, amostras de cada um dos géis secos passaram por um

processo de tratamento térmico para retirada de alguma molécula de água ou de outra substância volátil ainda presente e, principalmente, para apagar o histórico térmico dessas amostras.

O procedimento para o tratamento térmico foi realizado no próprio equipamento de DSC com as seguintes condições: massa de 5,0 a 10,0mg de gel, faixa de temperatura da ambiente até 180ºC, taxa de aquecimento de 20ºC/min, célula de alumínio e atmosfera de nitrogênio seco a uma vazão de 20ml/min. Ao atingir a temperatura de 180ºC, a amostra foi resfriada naturalmente até a temperatura ambiente e novamente pesada, para, logo em seguida, ser submetida a nova análise no DSC para determinação da Tg e da Td.

As condições para determinação da Tg foram as seguintes: aquecimento a uma taxa de

3ºC/min da temperatura ambiente até 180ºC, célula de alumínio aberta, pressão atmosférica, atmosfera de nitrogênio seco a uma vazão de 20ml/min e uma célula de alumínio aberta e outra vazia como referência.

Para a determinação da Td, a análise no DSC foi realizada em célula de alumínio aberta,

razão de aquecimento de 5ºC/min, atmosfera de nitrogênio seco com fluxo de 20ml/min, pressão atmosférica, faixa de temperatura de 20ºC até 500ºC e célula de alumínio vazia e aberta como referência.

3.4.2 DETERMINAÇÃO DA TEMPERATURA DE TRANSIÇÃO DE FASE

VIA DSC

Amostras pesando de 5 a 10 mg de cada gel expandido, por três dias, em água Milli-Q foram aquecidas da temperatura ambiente até 60ºC em células de alumínio hermeticamente seladas, ambiente de nitrogênio seco a uma vazão de 20ml/min, pressão atmosférica, taxa de aquecimento de 1ºC/min e como referência uma célula de alumínio selada e vazia.

3.4.3 DETERMINAÇÃO DA TEMPERATURA DE DEGRADAÇÃO E

ESTABILIDADE TÉRMICA VIA TG

A análise de termogravimetria foi realizada para verificar a variação de massa com o aumento da temperatura e a temperatura de degradação dos géis. O teste foi realizado a uma taxa

de aquecimento de 20ºC/min, da temperatura ambiente até 600ºC, em célula de platina, atmosfera de nitrogênio seco a uma vazão de 20ºC e pressão atmosférica.