IMPRIMIR VOLTAR A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 6. Química Inorgânica OXIDAÇÃO DA SUPERFÍCIE DE POLIETILENO POR KMnO4, K2Cr2O7 E IRRADIAÇÃO COM LUZ ULTRAVIOLETA: ANÁLISE POR ÂNGULO DE CONTATO, FTIR, FTIR-ATR, MEV E AFM. Roberta Antigo Medeiros 1   (autor)   roantigo@hotmail.com Simone do Carmo Langiano 1   (autor)   sclangiano@hotmail.com Silvia Luciana Fávaro 1   (colaborador)   slfavaro@hotmail.com Lilian Somence Peloi 1   (colaborador)   somencili@hotmail.com Eduardo Radovanovic 1   (orientador)   eradovanovic@uem.br 1. Depto. de Química, Universidade Estadual de Maringá - UEM. INTRODUÇÃO: Os materiais feitos a partir de polímeros são usados em qualquer ramo industrial como o aeroespacial, o biomédico, o de semicondutores, etc. Suas aplicações podem variar desde a utilização de filmes muito finos de polímeros atuando como uma cobertura protetora ou de modificação em materiais compósitos, como na preparação de fibras óticas e muito mais. Uma das limitações de aplicação de materiais plásticos vem de sua baixa energia de superfície e baixa molhabilidade, o que torna difíceis processos de pintura, cobertura e adesão dos plásticos a outros materiais. Aliada a essa desvantagem está à impossibilidade da reutilização de materiais plásticos na área de embalagem de alimentos, o que provoca um acúmulo muito grande de material plástico sem reaproveitamento, deixado em lixões. Muitos esforços têm sido feitos ultimamente na área de reciclagem de lixo plástico, no entanto como os plásticos reciclados perdem muito de seu valor comercial, buscam-se novas aplicações e qualidades para estes materiais. A modificação das propriedades de superfície destes plásticos mantendo suas propriedades de bulk pode vir a criar novas aplicações a plásticos destinados ao lixo. O objetivo deste trabalho foi a modificação da superfície do polietileno por meio de oxidantes químicos como o permanganato de potássio e dicromato de potássio, ambos em meio ácido, e por irradiação com luz ultravioleta. METODOLOGIA: Para a modificação da superfície de filmes virgens de polietileno (PE) foram utilizadas soluções de KMnO4 0,5 M (oxidante 1) e K2Cr2O7 0,5 M (oxidante 2) em solução de HCl 1,0 M e irradiação com luz ultravioleta no tempo de 10 e 30 minutos. O tempo de permanência de diferentes filmes em cada solução foi de 8 horas. Dois procedimentos de modificação foram adotados, no primeiro foi feita irradiação seguida pela oxidação química, e no segundo a seqüência foi invertida. Desta maneira, as seguintes siglas indicam o processo utilizado na oxidação, como no exemplo: (1,10,luz) onde o primeiro número indica o tipo do oxidante, o segundo o tempo de permanência na luz UV, e a palavra luz indica que o filme foi primeiramente submetido a luz UV seguido de oxidação química (no processo contrário a palavra usada foi oxidante). Os métodos de caracterização utilizados foram: medidas do ângulo de contato com água, espectroscopia no infravermelho (FTIR e FTIR-ATR com cristal KRS-5, ângulo de reflexão de 45°), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de força atômica (AFM). RESULTADOS: As medidas de ângulo de contato com água, qw, são indicativo direto da modificação de superfície de polímeros. No polietileno virgem (qw=94°) e nos filmes oxidados com KMnO4 os valores de qw foram: (1,10,luz)=82,3°, (1,30,luz)=81,5°, (1,10,oxidante)=75,0° e (1,30,oxidante)=81,0°. Nos filmes oxidados com K2Cr2O7 os valores de qw foram: (2,10,luz)=95,0°, (2,30,luz)=90,5°, (2,10,oxidante)=86,5° e (2,30,oxidante)=87,3°. Estes valores indicaram que o processo de oxidação foi mais efetivo no tratamento com KMnO4, onde há uma maior diminuição nos valores de ângulo de contato. No entanto, valores de ângulo de contato maiores para amostras submetidas a 30 min de exposição à luz UV indicaram que este processo influenciou inversamente ao esperado no processo de oxidação. Isto se deveu a um aumento na cristalinidade do polímero, devido à temperatura em sua superfície na exposição à luz UV ter atingido valores próximos a 80°C, valor este próximo à temperatura de fusão do polímero. Este fato foi claramente observado através de análises por MEV e AFM. Na técnica de FTIR-ATR observou-se que o processo de oxidação gerou grupamentos C=O e C-O na superfície deste polímero, os quais não foram observados na análise do bulk do material pela técnica de FTIR, indicando que o processo de oxidação não afetou o interior do filme do polímero. CONCLUSÕES: O processo de modificação do PE pôde gerar um polímero com propriedades de superfície diferenciadas. Estas modificações que ocorreram em maior ou menor grau, dependendo do processo de oxidação, do tempo de exposição à luz UV e da seqüência de tratamento realizada. Não foi possível identificar um processo de degradação do polímero ligado à sua exposição à luz UV, devido ao fato que essa exposição causou um aumento na cristalinidade do polímero, dificultando assim a sua oxidação pelos agentes químicos utilizados. As técnicas de microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica foram muito importantes para se identificar as mudanças ocorridas durante o processo de oxidação química e com luz UV, pois possibilitaram a visualização do aumento da cristalinidade na superfície dos polímeros submetidos a maiores tempos de exposição à luz. Instituição de fomento: CNPq Proc.475908/2003-1, DQI - UEM, SESu / MEC Trabalho de Iniciação Científica Palavras-chave:  modificação química de superfície; polietileno; microscopia de força atômica. Anais da 56ª Reunião Anual da SBPC - Cuiabá, MT - Julho/2004