Síntese de copolímeros planejados para o recobrimento de magnésio metálico e suas ligas

Autor: Tayara Correia Gonsalves
Přispěvatelé: Fábio Herbst Florenzano, Antônio Carlos Ancelotti Junior, Carlos Angelo Nunes, Simone de Fátima Medeiros Sampaio
Rok vydání: 2021
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
Popis: O recobrimento de metais por polímeros tem aplicações importantes que vão desde a inibição da corrosão em peças metálicas expostas às intempéries até a melhoria na biocompatibilidade de implantes metálicos usados na Medicina contemporânea. O magnésio e suas ligas são muito utilizados para essas aplicações por serem biodegradáveis. No entanto, a taxa de degradação bastante rápida desse metal pode levar à perda precoce de sua integridade mecânica e a liberação de altas concentrações de produtos de degradação. O revestimento polimérico é uma alternativa viável para o controle da taxa de degradação dessas ligas em aplicações biomédicas. Nesse trabalho, copolímeros de metacrilato de metila e ácido metacrílico PMMA-co-PMAA foram sintetizados com diferentes proporções molares para se verificar a influência no processo de adsorção, na morfologia do recobrimento e na taxa de corrosão do metal revestido. As caracterizações desses copolímeros foram realizadas por FTIR, GPC, RMN e TGA. Lâminas de magnésio puro de dimensões 10 x 10 x 2 mm foram recobertas por imersão por um período de 24 horas. A adsorção foi analisada pela técnica da GPC, sendo este um estudo novo sem precedentes na literatura. Os recobrimentos obtidos foram caracterizados por MEV e AFM, a taxa de corrosão do metal recoberto foi comparada com a taxa de corrosão do metal sem recobrimento por meio dos testes de Evolução de Hidrogênio e por meio do teste de imersão em NaCl 0,9% e avaliação do pH. Os resultados indicaram que houve adesão dos copolímeros ao substrato de magnésio metálico e a taxa de corrosão do metal foi desacelerada com o recobrimento empregado. O processo de adsorção foi avaliado por meio de modelos matemáticos de isotermas de adsorção, os copolímeros tiveram o mecanismo de adsorção bem descrito pelo modelo de Langmuir, Freundlich enquanto outros não puderam ser descritos pelos modelos empregados neste trabalho. O emprego da técnica de GPC para avaliação da adsorção mostrou-se promissora nesta área. The coating of metals by polymers has important applications ranging from the inhibition of corrosion in metal parts exposed to the weather to improvements in the biocompatibility of metallic implants used in contemporary medicine. Magnesium and its alloys are widely used for these applications because they are biodegradable. However, the rate of fairly rapid degradation of this metal can lead to the early loss of its mechanical integrity and the release of high concentrations of degradation products. The polymer coating is a viable alternative for the control of the degradation rate of these alloys in biomedical applications. In this work, copolymers of methyl methacrylate and methacrylic acid PMMA-co-PMAA were synthesized with different molar ratios to verify the influence on the adsorption process, the morphology of the coating and the corrosion rate of the coated metal. Characterizations of these copolymers were performed by FTIR, GPC, NMR and TGA. Pure magnesium slides of dimensions 10 x 10 x 2 mm were coated by immersion for a period of 24 hours. The adsorption was analyzed by the GPC technique, this being a new study unprecedented in the literature. The obtained coatings were characterized by MEV and AFM, the corrosion rate of the coated metal was compared to the corrosion rate of the metal without coating by means of the tests of Evolution of Hydrogen and by means of the immersion test in NaCl 0.9% and evaluation. The results indicated that there was adhesion of the copolymers to the metal magnesium substrate and the corrosion rate of the metal was decelerated with the coating used. The adsorption process was evaluated by means of mathematical models of adsorption isotherms, the copolymers had the adsorption mechanism well described by the model of Langmuir, Freundlich while others could not be described by the models used in this work. The use of the GPC technique for adsorption evaluation has shown to be promising in this area.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: