Modificação de superfícies de polipropileno para obtenção de molhabilidade foto-reversível

Abstract

Neste trabalho foram modificados filmes de polipropileno biorientados (BOPP) e filmes de polipropileno (PP) produzidos via spin coating. Foi enxertada às superfícies uma molécula derivada de α-naftol, que quando excitada com radiação UV altera sua molhabilidade. Primeiramente estudaram-se filmes de PP produzidos via spin coating, os quais foram modificados via VUV e posterior enxertia de um fotoácido, onde foi estudado a molhabilidade foto-reversível da superfície modificada bem como a estabilidade do polipropileno. Em seguida BOPP foi modificado através de três técnicas diferentes, foto enxertia de ácido acrílico, VUV para inserir O2 e ATRP para inserir metacrilato de glicidila (GMA) com a finalidade de enxertar o fotoácido, onde foi estudada sua morfologia, sua rugosidade, a estrutura química e a molhabilidade foto-reversível. Foi observado que a rugosidade dos filmes após os diferentes tratamentos aumentou e a morfologia dos filmes tornou a superfície menos homogênea em todos os casos. Através das técnicas de FTIR-ATR e de XPS foi possível identificar a presença da molécula derivada de α-naftol, na qual se observa molhabilidade foto-reversível. Esta molhabilidade foto-reversível foi verificada em todas as superfícies modificadas.

In this work were modified polypropylene films bioriented (BOPP) and polypropylene films (PP) produced by spin coating technique. A α-naphthol derived molecule was grafted onto the surface by UV radiation excitation suffering acid-based equilibrium, by modification of the surface free energy. At the first moment PP films produced by spin coating were studied, by VUV modification and subsequent grafting of the photo acid (5-isothiocyanate-1-naphthol). Those samples were studied the photo-reversible wettability of the surface modified as well as polypropylene stability. After that PP films bioriented (BOPP) were modified by photo grafting using acrylic acid, VUV, and ATRP to insert GMA, then was grafted to these films derived from α-naphthol. The morphology of the films were studied by evaluation of roughness. The chemical structure and photo-reversible wettability were evaluated also. It was observed that the surface roughness of the films increase after different treatments. The surface morphology of the samples becomes less homogeneous in all cases, which means a increase in the roughness. Using surface techniques (FTIR-ATR and XPS) was possible to identify the presence of the chemical groups derived from α-naphthol, which shows photo-reversible wettability. This photo-reversible wettability could be verified in all the modified surfaces, however it is more pronounced on modified surfaces via VUV and photo-grafting of acrylic acid with subsequent grafting of the photo acid, where the WCA values were more significant.