nívia do nascimento marques

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Page 1: Nívia do Nascimento Marques
Page 2: Nívia do Nascimento Marques

Nívia do Nascimento Marques

Síntese, caracterização e estudo da associação em meio aquoso de copolímeros

responsivos de carboximetilcelulose-g-Jeffamine®

Tese apresentada como requisito para obtenção do título de Doutor, pelo Programa de Pós-Graduação em Química da Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Orientadora: Profa. Dra. Rosangela de Carvalho Balaban (Laboratórios de Pesquisa em Petróleo – LAPET – UFRN, Natal, Brasil) Coorientadores: Prof. Dr. Redouane Borsali (Centre de Recherche sur les Macromolécules Végétales – CERMAV – Grenoble, France);Prof. Dr. Sami Halila (Centre de Recherche sur les Macromolécules Végétales – CERMAV – Grenoble, France)

Natal, RN

2016

Page 3: Nívia do Nascimento Marques

Divisão de Serviços Técnicos

Catalogação da Publicação na Fonte. UFRN Biblioteca Setorial do Instituto de Química

Marques, Nívia do Nascimento. Síntese, caracterização e estudo da associação em meio aquoso de copolímeros responsivos de carboximetilcelulose-g-Jeffamine®/Nívia do Nascimento Marques. – Natal, RN, 2016.

104 f. : il.

Orientadora:Rosangela de Carvalho Balaban. Coorientador: RedouaneBorsali. Coorientador: Sami Halila

Tese (Doutoradoem Química) - Universidade Federal do RioGrande doNorte. Centro deCiências Exatas e da Terra. Programa de Pós-Graduação em Química.

1.Termoassociativo– Tese. 2. Jeffamine®–Tese. 3. Reação de enxertia –Tese. 4.Polissacarídeo –Tese. 5. Efeito do sal– Tese.I. Balaban, Rosangela de Carvalho. II. Borsali, Redouane. III.Halila, Sami. IV.Universidade Federal do Rio Grande do Norte. V. Título.

RN/UFRN/BSE-Instituto de Química CDU 54.057:678.7(043.2)

Page 4: Nívia do Nascimento Marques
Page 5: Nívia do Nascimento Marques

Ao meu pai, Osvaldo Marques (In Memorian).

Page 6: Nívia do Nascimento Marques

AGRADECIMENTOS

À Deus por me proteger em cada passo, me dando forças e coragem para sempre seguir em

frente, pela inspiração e por me abençoar com o que eupreciso a cada dia.

À minha família, Auxiliadora, Laura e Fabiano, por todo amor, suporte, compreensão,

paciência e por estarem sempre perto, mesmo quando distantes fisicamente.

À professora Rosangela Balaban, pela amizade, orientação, paciência, apoio, carinho,

incentivo, confiança e dedicação com que acompanhou mais esse trabalho.

Ao professor Redouane Borsali, pela amizade, acolhida e orientação durante a realização do

doutorado sanduíche realizado no CERMAV (Centre de Recherche sur les Macromolécules

Végétales – CERMAV – Grenoble, France).

Ao professor Sami Halila, pela amizade, coorientação e contribuições cientificas.

Ao amigos do CERMAV, Karine, Carolina, Luis,Éder, Yoko, Issei, Talitha, Marcos, Djamila,

Jing, Érick eLaurent pela amizade, apoio e momentos compartilhados em Grenoble.

À amiga Rosa, pelo apoio, companhia e momentos compartilhados em Grenoble.

Aos amigos do LAPET, Luciana, Ruza, Karol, Stephanie, Liszt, Paulo, Laura, Mariana,

Patrícia, Railson e Marcus, pela amizade, apoio e incentivo.

Aos amigos Oldemar e Bruna Luíza, pela amizade, gentileza e disposição em ajudar sempre.

Às amigas Bruna Vital e Ana Maria, pela amizade, companheirismo e suporte de sempre.

À CAPES pelas bolsas de doutorado no Brasil (CAPES-DS) e de doutorado sanduíche na

França (PSDE – Programa de Doutorado Sanduíche no Exterior).

Page 7: Nívia do Nascimento Marques

RESUMO

Esta tese apresenta a síntese, caracterização e o comportamento associativo em meio aquoso de novos copolímeros responsivos enxertados, tendo a carboximetilcelulose (CMC) como cadeia principal hidrossolúvel e as Jeffamine® M-2070 e Jeffamine® M-600 (poliéteraminas comerciais) como enxertos termorresponsivos com elevadas temperaturas de turvação em água. A síntese foi feita em meio aquoso, por meio do uso da 1-(3-(dimetilamino)propil)-3-etil-carbodiimida e da N-hidroxisuccinimida como ativadores da reação entre os grupos carboxilato do polissacarídeo e o grupo amino das poliéteraminas. A reação de enxertia foi confirmada por espectroscopia no infravermelho e a porcentagem de enxertia por RMN 1H. A massa molar das poliéteraminas utilizadas foi determinada por RMN 1H, enquanto que a massa molar da CMC e dos copolímeros foi determinada por espalhamento de luz estático. O efeito da adição de sal na associação dos copolímeros foi avaliado em diferentes meios aquosos (água Milli-Q, NaCl 0,5M, K2CO3 0,5M e em água do mar sintética) e em diferentes temperaturas, através das técnicas de UV-vis, reologia e espalhamento de luz dinâmico. Nenhum dos copolímeros exibiu turvação em água Milli-Q quando aquecidos de 25 até 95 °C, a 5g/L, provavelmente em função do aumento da hidrofilicidade dos enxertos pela reação com a CMC. Entretanto, os copolímeros turvaram na presença de sais, devido ao efeito “salting out”, sendo quea menor temperatura de turvação foi observada em K2CO3 0,5M, o que foi atribuído à maior força iônica desse sal em água, combinado com a habilidade do CO3

2- de diminuir as interações polímero-solvente. O raio hidrodinâmico e a viscosidade aparente dos copolímeros no meio aquoso variaram em função de sais dissolvidos no meio aquoso, temperatura e composição polimérica. Um comportamento termoviscosificante foi observado em K2CO30,5M quando a temperatura foi elevada de 25 para 60 °C. Este desempenho pode ser atribuído ao surgimento de interações intermoleculares em forma de rede fisicamente ligada, já que a temperatura está acima da temperatura de turvação dos copolímeros nesse solvente.

Palavras-chave: Termoassociativo. Jeffamine®. Reação de enxertia. Polissacarídeo. Efeito do

sal.

Page 8: Nívia do Nascimento Marques

ABSTRACT

This thesis presents the synthesis, characterization and study of the associative behaviour in aqueous media of new responsive graft copolymers, based on carboxymethylcellulose as the water-soluble backbone and Jeffamine® M-2070 e Jeffamine® M-600 (commercial polyetheramines) as the thermoresponsive grafts with high cloud point temperatures in water. The synthesis was performed on aqueous medium, by using 1-ethyl-3-(3-(dimethylamino)-propyl)carbodiimide hydrochloride and N-hydroxysuccinimide as activators of the reaction between carboxylategroupsfrom carboxymethylcellulose and amino groups from polyetheramines. The grafting reaction was confirmed by infrared spectroscopy and the grafting percentage by 1H NMR. The molar mass of the polyetheramines was determined by 1H NMR, whereas the molar mass of CMC and graft copolymers was determined by static light scattering. The salt effect on the association behaviour of the copolymers was evaluated in different aqueous media (Milli-Q water, 0.5M NaCl, 0.5M K2CO3 and synthetic sea water), at different temperatures, through UV-vis, rheology and dynamic light scattering. None of the copolymers solutions, at 5 g/L, turned turbid in Milli-Q water when heated from 25 to 95 °C, probably because of the increase in hydrophibicity promoted by CMC backbone. However, they became turbid in the presence of salts, due to the salting out effect, where the lowest cloud point was observed in 0.5M K2CO3, which was attributed to the highest ionic strength in water, combined to the ability of CO3

2- to decrease polymer-solvents interactions. The hydrodynamic radius and apparent viscosity of the copolymers in aqueous medium changed as a function of salts dissolved in the medium, temperature and copolymer composition. Thermothickening behaviour was observed in 0.5M K2CO3 when the temperature was raised from 25 to 60°C. This performance can be attributed to intermolecular associations as a physical network, since the temperature is above the cloud point of the copolymers in this solvent.

Keywords: Thermoassociative; Jeffamine®. Grafting reaction. Polysaccharide. Salt effect.

Page 9: Nívia do Nascimento Marques

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Exemplo de mecanismo de associação responsivo em meio aquoso .. 23

Figura 2 – Representação esquemática da termoassociação de copolímeros

graftizados formados a partir de uma cadeia principal hidrossolúvel

e enxertos termorresponsivos ............................................................. 25

Figura 3 – Estrutura química dos polímeros mais comumente utilizados como

cadeia principal na produção de copolímeros termoassociativos ...... 26

Figura 4 – Diagrama de fases para o sistema binário polímero-solvente

apresentando LCST ............................................................................. 27

Figura 5 – Representação da transição de fases de um polímero linear que

apresenta LCST em água .................................................................... 28

Figura 6 – Transmitância em função da temperatura de soluções aquosas de

três polímeros termossensíveis e a fotografia das soluções (a) antes

e (b) depois da CPT. Concentração polimérica= 1 g/L ...................... 29

Figura 7 – Estrutura química de alguns polímeros termorresponsivos: (a)

poli(N-isopropilacrilamida); (b) poli(N,N-dietilacrilamida); (c)

poli(N-etilacrilamida); (d) poli(2-carboxiisopropilacrilamida); (e)

poli(N-(L)-(1-hidroximetil) propilmetacrilamida); (f) poli(N-acriloil-

N’-propillpiperazina); (g) poli(N-vinilcaprolactama); (h) poli((2-

dimetilamino) metacrilato de etila); (i) poli(2-etil-2-oxazolina); (j)

poli(2-isopropil-2-oxazolina); (k) poli(vinil metil éter); (l)

poli(óxido de propileno); (m) metilcelulose; (n)

etil(hidroxietil)celulose ...................................................................... 31

Figura 8 – Transição de fase para a poli(N-isopropilacrilamida) ........................ 32

Figura 9 – Estrutura química do poli (óxido de etileno) ..................................... 33

Figura 10 – Estrutura química geral das Jeffamines da série M (que possuem

apenas um grupamento amina, no final da cadeia polimérica) .......... 33

Figura 11 – Efeito da copolimerização com monômeros hidrofílicos e

hidrofóbicos na LCST do copolímero de PNIPAM ........................... 34

Figura 12 – A série de Hofmeister ........................................................................ 35

Figura 13 – Esquema de síntese dos copolímeros de PAA-g-(PEO modificado) . 36

Page 10: Nívia do Nascimento Marques

Figura 14 – Variação da viscosidade reduzida (razão da viscosidade das

soluções poliméricas a uma temperatura T °C e 20 °C) em função

da temperatura para os diferentes copolímeros e para o poli(ácido

acrílico). Concentração de polímero = 4 %, [K2CO3] = 11% e

tensão de cisalhamento = 10 N.m-2 .................................................... 37

Figura 15 – Efeito da adição de dodecilsulfato de sódio na termoassociação da

PAA-g-PNIPAM. Concentração de polímero = 3% em massa; taxa

de cisalhamento = 100 s-1; concentração de tensoativo:

.................................. 39

Figura 16 – Viscosidade em função da taxa de cisalhamento, a diferentes

temperaturas, para o copolímero CMC-g-PNIPAM, a uma

concentração polimérica de 50 g/L .................................................... 40

Figura 17 – Comparação do comportamento reológico em função da

temperatura entre HPAM e uma de TPV em água do mar sintética.

Concentração de polímero =2 g/L; taxa de cisalhamento = 10 s-1;

meio salino contendo os sais divalentes Ca2+ e Mg2+ ........................ 42

Figura 18– Esquema de graftização da Jeffamine® M-2005 sobre a

carboximetilpululana ......................................................................... 43

Figura 19– Esquema de graftização da Jeffamine® M-2005 sobre a

carboximetilguar ................................................................................ 44

Figura 20 – Viscosidade em função da temperatura para: (a) carboximetilguar

(CMG) e CMG-g-PEPO a um concentração de 1% em massa; (b)

carboximetiltamarindo (CMT) e CMT-g-PEPO a um concentração

de 3% em massa ................................................................................. 45

Figura 21 – Vista aérea da geometria básica de um experimento de

espalhamento de luz ........................................................................... 46

Figura 22 – Escala de vetor de espalhamento e detalhes da partícula em

observação .......................................................................................... 47

Figura 23 – Representação das dimensões de uma partícula polimérica ............. 48

Figura 24 – Representação esquemática do diagrama de Zimm .......................... 51

Figura 25– Exemplo de uma função de correlação temporal (preto) e da

distribuição do tempo de relaxação (vermelho) obtida com o

programa CONTIN, a um ângulo de 90° ........................................... 54

Page 11: Nívia do Nascimento Marques

Figura 26 – Exemplo de uma função de correlação temporal e da distribuição do

tempo de relaxação obtida com o programa CONTIN, a diferentes

ângulos de espalhamento ................................................................... 55

Figura 27 – Fluxo entre duas placas paralelas ....................................................... 56

Figura 28 – Esquema de purificação dos copolímeros por filtração tangencial .... 60

Figura 29 – Ilustração do mecanismo de enxertia da Jeffamine® na CMC ........... 67

Figura 30– Espectros no infravermelho obtidos para (a) CMC e para (b)

Jeffamine® M-2070 e Jeffamine® M-600 .......................................... 68

Figura 31 – Espectros no infravermelho obtidos para os copolímeros ................. 69

Figura 32 – Espectro no infravermelho para uma mistura física entre CMC e

Jeffamine® M-2070 ............................................................................ 70

Figura 33 – Espectro de RMN 1H da CMC hidrolisada, obtido 25 °C em D2O .... 70

Figura 34 – Espectro de RMN 1H e estrutura química da Jeffamine® M-600 ...... 71

Figura 35 – Espectro de RMN 1H e estrutura química da Jeffamine® M-2070 .... 72

Figura 36 – Transmitância das soluções dos copolímeros em função da

temperatura. Concentração de polímero = 5 g/L ................................ 76

Figura 37 – (a) Função de autocorrelação (g(2) -1) a 120, 90, e 60 ° e

distribuição do tempo de relaxação a 90 °(A(q,t)) (insert) para a

CMC-g-JeffM600-2 em água, a 25 °C com a respectiva (b)

dependência da frequência de relaxação (1/τ) sobre o quadrado do

vetor de onda (q2) ............................................................................... 78

Figura 38 – Ilustração das associações dos copolímeros CMC-g-JeffM600-2 e

CMC-g-JeffM2070-2 em NaCl 0,5M, a 25 e 60 °C .......................... 80

Figura 39 – Ilustração das associações dos copolímeros CMC-g-JeffM600-2 e

CMC-g-JeffM2070-2 em NaCl 0,5M, a 25 e 60 °C .......................... 80

Figura 40 – Viscosidade aparente em função da taxa de cisalhamento para

CMC-g-JeffM2070-2 e CMC-g-JeffM6002, em água. A

concentração de polímero utilizada foi de 5 g/L, a 25 e 60 ºC .......... 81

Figura 41 – Viscosidade aparente em função da taxa de cisalhamento para

CMC-g-JeffM2070-2 e CMC-g-JeffM6002, em NaCl 0,5 M. A

concentração de polímero utilizada foi de 5 g/L, a 25 e 60 ºC .......... 82

Figura 42 – Viscosidade aparente em função da taxa de cisalhamento para

CMC-g-JeffM2070-2 e CMC-g-JeffM6002, em AMS. A

concentração de polímero utilizada foi de 5 g/L, a 25 e 60 ºC .......... 83

Page 12: Nívia do Nascimento Marques

Figura 43 – Viscosidade aparente em função da taxa de cisalhamento para

CMC-g-JeffM2070-2 e CMC-g-JeffM6002, em K2CO3 0,5 M. A

concentração de polímero utilizada foi de 5 g/L, a 25 e 60 ºC .......... 83

Page 13: Nívia do Nascimento Marques

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Concentração molar dos reagentes usados na síntese dos copolímeros.... 60

Tabela 2 – Composição e força iônica das soluções salinas utilizadas....................... 64

Tabela 3 – Porcentagem de enxertia dos copolímeros................................................ 73

Tabela 4 – Massa molar ponderal média (Mw), raio de giração (Rg), e segundo

coeficiente do virial (A2) da CMC e seus copolímeros graftizados

obtidos por espalhamento de luz estático, através do método de Zimm,

em NaNO30,1M, a 25°C ......................................................................... 74

Tabela 5 – Temperatura de turvação (CPT) da Jeffamine® M-2070 e Jeffamine®

M-600 em diferentes meios aquosos, a uma concentração polimérica

de 10 g/L ................................................................................................. 75

Tabela 6 – Temperatura de turvação (CPT) dos copolímeros em diferentes meios

aquosos, a uma concentração polimérica de 5g/L .................................. 77

Tabela 7 – Raio hidrodinâmico (Rh) dos copolímeros em função do solvente e da

temperatura, obtidos a uma concentração de polímero = 1,5 g/L ........... 79

Page 14: Nívia do Nascimento Marques

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

A amplitude de distribuição da luz espalhada

a integral referente aos hidrogênios metilênicos da carboximetila da CMC

AET.HCl hidrocloreto de 2-aminoetanotiol

AM acrilamida

AMS água do mar sintética

APS persulfato de amônio

A2segundo coeficiente do virial

A(q,t) amplitude de distribuição da luz espalhada em função do tempo de relaxação e do vetor

de espalhamento

b integral referente aos 6 hidrogênios ligados ao anel da unidade β-D-glicopiranosil da CMC

c concentração de polímero

Ci concentração molar do íon i

CMC carboximetilcelulose

CMG carboximetilguar

CMT carboximetiltamarindo

CPT temperatura de turvação

D coeficiente de difusão

DCCI N,N’-diciclohexilcarbodiimida

DLS espalhamento de luz dinâmico

dn/dc incremento do índice de refração

EDC1-(3-(dimetilamino)propil)-3-etil-carbodiimida

Page 15: Nívia do Nascimento Marques

GS grau médio de substituição

g1(t) função autocorrelação de tempo do campo elétrico da luz espalhada

g2(t) função autocorrelação de tempo da intensidade da luz espalhada

KPS persulfato de potássio

HPAM poliacrilamida parcialmente hidrolisada

I força iônica da solução

ICH3 integral dos grupos -CH3 dos meros do óxido de propileno;

Ie intensidade de luz espalhada por uma única partícula

IHanomérico integral do pico do hidrogênio anomérico da CMC

Isolução intensidade de luz espalhada pela solução ou suspensão

Isolvente intensidade de luz espalhada pelo solvente puro

Ipadrão intensidade de luz espalhada pelo padrão

IV espectroscopia no infravermelho

It intensidade total de luz espalhada

K constante associada ao contraste ótico entre partículas e solvente

k constante arbitrária empregada para separar os pontos nas curvas de Zimm Plot e facilitar a

extrapolação dos dados

Ki vetor de onda da radiação incidente

kB constante de Boltzmann

Ke vetor de onda da radiação espalhada

LCSC concentração consoluta inferior

LCST temperatura consoluta inferior

LS espalhamento de luz

Page 16: Nívia do Nascimento Marques

mi massa da ith subunidade na partícula

Mwmassa molar ponderal média

N número de partículas espalhantes

NA número de Avogadro

nCH3 número de meros de óxido de etileno da cadeia de Jeffamine®

n0 índice de refração do solvente

NHS N-hidroxisuccinimida

NIPAM N-isopropilacrilamida

N-t-BAM N-t-butilacrilamida

NMP N-metil-2-pirrolidona

OE óxido de etileno

OP óxido de propileno

PAA poli(ácido acrílico)

PCS espectroscopia de correlação de fótons

PEO poli(óxido de etileno)

PEPO Jeffamine®

PNIPAM poli(N-isopropilacrilamida)

PNIPAM-NH2 poli(N-isopropilacrilamida) com terminação amino

q vetor de espalhamento

QELS espalhamento de luz quase elástico

r distância entre o detector e o centro espalhador

ri distância da subunidade de massa miaté o centro de massa do objeto

Rh raio hidrodinâmico

Page 17: Nívia do Nascimento Marques

Rg raio de giração

RMN 1H Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio

Rpadrão razão de Rayleigh do solvente padrão

Rθ razão de Rayleigh

SLS espalhamento de luz estático

T temperatura

Tass temperatura de associação

TVP copolímero termoviscosificante

UV-vis Espectroscopia no ultravioleta-visível

Ve volume de espalhamento

Zi número de carga do íon i

α polarizabilidade da partícula

Γ frequência de relaxação

Γ frequência de relaxação média

!γ taxa de cisalhamento

ΔG variação da energia livre de dissolução

ΔH variação da entalpia

ΔS variação da entropia

δ deslocamento químico

ηviscosidade

ηapp viscosidade aparente

θ ângulo de espalhamento

Page 18: Nívia do Nascimento Marques

λ0 comprimento de onda da luz incidente

µ2 segundo cumulante

σ tensão de cisalhamento

τ tempo de relaxação

Page 19: Nívia do Nascimento Marques

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO _____________________________________________________ 19

2 OBJETIVOS ________________________________________________________ 21

2.1 OBJETIVO GERAL ___________________________________________________ 21

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ____________________________________________ 21

3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA _________________________________________ 22

3.2 POLÍMEROS TERMOASSOCIATIVOS __________________________________ 22

3.2.1 Exemplos de polímeros termorresponsivos _______________________________ 29

3.2.2 Fatores que alteram a LCST ___________________________________________ 33

3.3 SÍNTESE E COMPORTAMENTO TERMOASSOCIATIVO DE COPOLÍMEROS

ENXERTADOS ______________________________________________________ 35

3.4 ALGUMAS TÉCNICAS DE CARACTERIZAÇÃO DE POLÍMEROS __________ 44

3.4.1 Espalhamento de Luz _________________________________________________ 44

3.4.1.1 Espalhamento de luz estático ____________________________________________ 46

3.4.1.2 Espalhamento de luz dinâmico __________________________________________ 51

3.4.2 Reologia ____________________________________________________________ 54

4 PARTE EXPERIMENTAL ____________________________________________ 58

4.1 MATERIAIS ________________________________________________________ 58

4.2 SÍNTESE DOS COPOLÍMEROS ________________________________________ 58

4.3 CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL DOS COPOLÍMEROS E DE SEUS

PRECURSORES _____________________________________________________ 61

4.3.1 Espectroscopia no Infravermelho _______________________________________ 60

4.3.2 Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio ___________ 60

4.3.2.1 Carboximetilcelulose __________________________________________________ 60

4.3.2.2 Poliéteraminas _______________________________________________________ 61

4.3.2.3 Copolímeros _________________________________________________________ 61

4.3.3 Espalhamento de Luz Estático _________________________________________ 62

4.4 AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES EM MEIO AQUOSO __________________ 62

Page 20: Nívia do Nascimento Marques

4.4.1 Preparação das Soluções Poliméricas ____________________________________ 62

4.4.2 UV-vis _____________________________________________________________ 63

4.4.3 Espalhamento de Luz Dinâmico ________________________________________ 65

4.4.4 Reologia ____________________________________________________________ 64

5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ________________________________________ 65

5.1 SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL _________________________ 65

5.1.1 Síntese dos copolímeros _______________________________________________ 65

5.1.2 Infravermelho _______________________________________________________ 67

5.1.3 RMN 1H ____________________________________________________________ 69

5.1.3.1 CMC ______________________________________________________________ 69

5.1.3.2 Jeffamine® __________________________________________________________ 70

5.1.3.3 Copolímeros _________________________________________________________ 72

5.1.4 Espalhamento de luz estático ___________________________________________ 72

5.2 ESTUDO DA ASSOCIAÇÃO EM MEIO AQUOSO _________________________ 73

5.2.1 UV-vis _____________________________________________________________ 73

5.2.2 Espalhamento de luz dinâmico _________________________________________ 76

5.3.3 Reologia ____________________________________________________________ 80

6 CONCLUSÕES ______________________________________________________ 83

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ___________________________________ 85

APÊNDICE I _______________________________________________________ 103

APÊNDICE II ______________________________________________________ 104

Page 21: Nívia do Nascimento Marques

 

19

1 INTRODUÇÃO

Nas últimas décadas, polímeros que possuem a capacidade de se associarem em meio

aquoso em função do aumento da temperatura tem chamado considerável atenção em virtude

da variedade de aplicações, que vai desde sistemas de liberação controlada de fármacos(Han

et al., 2009; Duan et al., 2011; Toughraï et al., 2015), descontaminação de água (Hua et al.,

2011; Parasuraman e Serpe, 2011b; a; Parasuraman, Leung e Serpe, 2012), até modificadores

reológicos na recuperação avançada de petróleo(Thorne, Vine e Snowden, 2011; Chen et al.,

2013).

Boa parte desses sistemas termoassociativos é baseada em copolímeros enxertados que

possuem uma cadeia principal hidrofílica e enxertos termorresponsivos, os quais exibem uma

temperatura consoluta inferior (lower critical solution temperature – LCST) em água

(Cheaburu et al., 2013). Com o aquecimento, microdomínios envolvendo vários enxertos

ocorrem em regime semi-diluído, mas separação de fases macroscópica é impedida ou

dificultada pela cadeia principal hidrossolúvel (Hourdet, L'alloret e Audebert, 1994; Bokias et

al., 2001; Vasile, Bumbu, Mylonas, et al., 2004). Fatores como tamanho do enxerto,

proporção enxerto/cadeia principal, concentração polimérica, taxa de cisalhamento e adição

de cosolutos foram investigados e mostraram grande importância na termoassociação em

meio aquoso (Durand e Hourdet, 1999; 2000a; Bokias et al., 2001; Cheaburu et al., 2013).

A cadeia principal desses copolímeros tem sido constituída tanto de polímeros

sintéticos, como o poli (ácido acrílico) (Durand e Hourdet, 1999; 2000a; b; Petit, Karakasyan,

et al., 2007) e o poli (ácido maleico-alt-acetato de vinila) (Vasile, Bumbu, Mylonas, et al.,

2004), quanto naturais, como a carboximetilcelulose (Bokias et al., 2001; Aubry et al., 2003;

Vasile, Bumbu, Dumitriu, et al., 2004; Lü, Liu e Ni, 2011), a goma xantana (Tizzotti et al.,

2010), o alginato (Cheaburu et al., 2013) e a quitosana (Seetapan et al., 2006). Em especial, a

utilização de biopolímeros tem sido cada vez mais importante, tendo em vista a crescente

preocupação industrial na produção de materiais ambientalmente mais seguros e de fonte

renovável (Azevedo et al., 2007; Brito et al., 2011). A carboximetilcelulose (CMC), em

particular, é um derivado da celulose que tem recebido grande atenção em virtude de sua

solubilidade em água, baixo custo, biodegradabilidade e baixa toxicidade, sendo muito usada

na indústria devido a sua propriedade espessante (Pensini et al., 2013; Shakun, Heinze e

Radke, 2013; Arinaitwe e Pawlik, 2014).

Page 22: Nívia do Nascimento Marques

 

20

A metoxipoli(óxido de etileno/óxido de propileno)-2-propilamina é uma das classes de

polímeros com LCST conhecida pelo nome comercial de Jeffamine® (Belbekhouche,

Desbrières, et al., 2013). As diferenças na razão óxido de etileno/óxido de propileno geram

diferenças na massa molar e na LCST dessas poliéteraminas, sendo que esta última pode

variar desde ~ 15 °C até as altas temperaturas encontradas nos reservatórios petrolíferos (>80

°C) (Azzam et al., 2010; Mocanu et al., 2011; Dulong et al., 2012; Mocanu et al., 2012). A

presença de grupos hidrofílicos e hidrofóbicos na cadeia das poliéteraminas promove a

separação de fases em meio aquoso, devido ao rápido equilíbrio de hidratação-desidratação

das cadeias, em resposta a pequenas variações na temperatura por volta da

LCST(Belbekhouche, Desbrières, et al., 2013; Belbekhouche, Dulong, et al., 2013).

Nesse sentido, copolímeros termoassociativos foram preparados, utilizando a

carboximetilcelulose como cadeia principal hidrossolúvel e cadeias de Jeffamine® M-2070 e

Jeffamine® M-600 como enxertos termorresponsivos. A relação entre estrutura e as

propriedades destes copolímeros foi investigada em diferentes meios aquosos e sob diferentes

temperaturas.

Page 23: Nívia do Nascimento Marques

 

21

2 OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GERAL

Esta tese teve como objetivo principal a obtenção, caracterização e estudo das

propriedades de copolímeros enxertados termoassociativos, utilizando a carboximetilcelulose

como cadeia principal hidrossolúvel e cadeias laterais de Jeffamine® M-2070 e Jeffamine® M-

600 como enxertos termorresponsivos.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

! Caracterizar a estrutura da CMC, Jeffamine® M-2070 e Jeffamine® M-600 por

espectroscopia no infravermelho, RMN 1H e espalhamento de luz estático;

! Sintetizar copolímeros de CMC-g-Jeffamine®M-2070 e CMC-g-Jeffamine® M-600

com diferentes graus de enxertia;

! Caracterizar a estrutura dos copolímeros obtidos por espectroscopia no infravermelho,

espectroscopia de ressonância magnética nuclear de hidrogênio e espalhamento de luz

estático;

! Estudaras características termoassociativas dos copolímeros por UV-vis, reologia e

espalhamento de luz dinâmico, buscando investigar a relação entre a composição dos

copolímeros com as propriedades em meio aquoso na presença de diferentes sais e sob

diferentes temperaturas.

Page 24: Nívia do Nascimento Marques

 

22

3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

3.2 POLÍMEROS TERMOASSOCIATIVOS

O desenvolvimento de polímeros responsivos a estímulos tem ganhado considerável

notoriedade nos últimos anos (Gil e Hudson, 2004; Motornov et al., 2010; Roy, Cambre e

Sumerlin, 2010; Zhao et al., 2011), devido à capacidade em alterar as suas

estruturas/propriedades em resposta a pequenas mudanças no meio (Figura 1), como variações

na temperatura (Curti et al., 2005; Liu, Fraylich e Saunders, 2009; Bao et al., 2010; Yang,

Liang e Lu, 2011), pH (Gil e Hudson, 2004; Yang et al., 2009; Motornov et al., 2010; Roy,

Cambre e Sumerlin, 2010; Mihai, Stoica e Schwarz, 2011; Zhao et al., 2011), força iônica

(Zhou et al., 2006; Li, Lai e Luo, 2009; Costa et al., 2011; Liu, 2011) e campos magnéticos

e/ou elétricos (Riskin et al., 2007; Fernández-Barbero et al., 2009; Huang e Juang, 2011).

Figura 1 –Exemplo de mecanismo de associação responsivo em meio aquoso

Fonte: adaptado de (Dimitrov et al., 2007)

Page 25: Nívia do Nascimento Marques

 

23

A propriedade responsiva desse polímeros é resultado de uma resposta não linear a

estímulos externos (Galaev e Mattiasson, 1999; Gil e Hudson, 2004; Kumar et al., 2007;

Mano, 2008), isto é: pequenas mudanças ocorrem em resposta a um parâmetro externo que

esteja variando até que um ponto crítico seja atingido, quando uma ampla mudança ocorre

como resultado de uma pequena variação do parâmetro; após a completa transição, não ocorre

mais resposta significativa do sistema. Esse fenômeno é causado por uma grande quantidade

de interações cooperativas. Apesar da aparente fragilidade das interações que ocorrem em

cada mero da cadeia polimérica, quando somadas a centenas e milhares de unidades, essas

interações promovem a força motora para o processo de resposta não linear (Galaev e

Mattiasson, 1999; Mano, 2008). Uma característica em comum desses sistemas reside no fato

de que as propriedades macroscópicas podem ser controladas em nível microscópico através

da modificação da estrutura química desses polímeros e consequente modificação da

organização das cadeias poliméricas (Dimitrov et al., 2007).

A sensibilidade à temperatura é uma das características mais interessantes (Wei et al.,

2009) e a mais estudada em sistemas poliméricos responsivos (Maharjan et al., 2008). Isto

porque, a mudança na temperatura é algo simples de ser controlado e de fácil aplicação em

sistemas in vitro e in vivo(Gil e Hudson, 2004; He, Kim e Lee, 2008; Brun-Graeppi et al.,

2010; Chen et al., 2010).

Sistemas que tem a capacidade de se associarem com o aumento na temperatura têm

sido observados em soluções aquosas de derivados de celulose(Doelker, 1993; Nishinari et

al., 1997), copolímeros em bloco(Mortensen, Brown e Jørgensen, 1994), copolímeros

aleatórios (Zhang et al., 2010), misturas físicas entre polímeros (Bokias et al., 1997; De Lima

et al., 2012),misturas de polímero/tensoativos (Loyen et al., 1995; Wang, Lindell e Olofsson,

1997), oligômeros tensoativos (Greenhill-Hooper, O'sullivan e Wheeler, 1988)e copolímeros

enxertados (L'alloret, Hourdet e Audebert, 1995; Hourdet, L'alloret e Audebert, 1997;

Hourdet et al., 1998; Durand e Hourdet, 2000b; Berlinova et al., 2001; Berlinova et al., 2002;

Aubry et al., 2003; Seetapan et al., 2006; Petit, Bouteiller, et al., 2007; Petit, Karakasyan, et

al., 2007; Tizzotti et al., 2010; Lü, Liu e Ni, 2011; Dulong et al., 2012; Cheaburu et al.,

2013). Entretanto, boa parte desses sistemas tem sido obtida a partir de copolímeros

enxertados, que consistem de uma cadeia principal solúvel em água e enxertos

termorresponsivos com temperatura consoluta inferior (LCST– lower critical solution

temperature) em água (Figura 2).

Page 26: Nívia do Nascimento Marques

 

24

Figura 2 – Representação esquemática da termoassociação de copolímeros enxertados formados a partir de uma cadeia principal hidrossolúvel e enxertos termossensíveis

Fonte: adaptado de (Wever, Picchioni e Broekhuis, 2011)

Provavelmente, uma das grandes razões pelas quais os copolímeros enxertados sejam

um dos mais explorados dentre os materiais termoassociativos seja o fato de que com esses

sistemas é possível encontrar uma relação mais precisa entre as propriedades termodinâmicas

dos componentes, sua estrutura e as propriedades de fluxo com a temperatura, o que permite

uma maior previsão do comportamento associativo do copolímero obtido (Hourdet, L'alloret e

Audebert, 1994; L'alloret, Hourdet e Audebert, 1995; Durand e Hourdet, 1999).

Apesar de não apresentar LCST, a cadeia principal (Figura 3) dos copolímeros

termoassociativos enxertados tem importância fundamental no mecanismo de associação com

a temperatura, já que ela é a responsável pela manutenção da rede polimérica no meio aquoso,

impedindo ou dificultando a precipitação. Nesse sentido, as características da cadeia principal,

tais como tamanho, rigidez e presença de cargas, afetam o processo de associação das cadeias

laterais. Por exemplo, enquanto copolímeros de poli(ácido acrílico)-g-poli(N-

isopropilacrilamida) (PAA-g-PNIPAM) precipitam a temperatura ambiente em valores de pH

inferiores a 4, devido à interações de hidrogênio(Chen e Hoffman, 1995), nos copolímeros de

carboximetilcelulose-g-PNIPAM (CMC-g-PNIPAM)as interações desse tipo não são

suficientemente importantes e o copolímero consegue permanecer solúvel mesmo em pH = 3

(Bokias et al., 2001).

Page 27: Nívia do Nascimento Marques

 

25

Figura 3 – Estrutura química dos polímeros mais comumente utilizados como cadeia principal na produção de copolímeros termoassociativos

Fonte: Autor

Page 28: Nívia do Nascimento Marques

 

26

Já os polímeros utilizados como enxertos nos copolímeros enxertados

termoassociativos apresentam uma característica em comum: a sensibilidade à temperatura.

Especificamente, eles possuem uma temperatura consoluta inferior (lower critical solution

temperature – LCST) em água. A LCST representa o ponto mínimo da curva de composição

versus temperatura do diagrama de fases para sistema binário polímero-solvente e a

concentração na qual isso ocorre é a concentração consoluta inferior (lower critical solution

concentration – LCSC) (Weber, Hoogenboom e Schubert, 2012), conforme apresentado na

Figura 4. Resumidamente, a LCST pode ser definida como a temperatura na qual a solução

polimérica sofre uma transição de fases, passando de um estado em que as cadeias do

polímero são solúveis no meio (uma fase), para um estado no qual as cadeias são insolúveis

no solvente (duas fases), quando a temperatura do sistema é aumentada. Mais precisamente,

são formadas duas fases em equilíbrio, em que uma tem uma alta concentração de polímero e

a outra uma baixa concentração de polímero(Chaterji, Kwon e Park, 2007; Bajpai et al., 2008;

Bajpai et al., 2010; Brun-Graeppi et al., 2010).Essa transição de fases é reversível, pois

quando o estímulo é removido, ou seja, a temperatura é diminuída para um valor inferior à

LCST do polímero, o mesmo volta a ser solúvel no meio (Bajpai et al., 2010).

Figura 4 –Diagrama de fases para o sistema binário polímero-solvente apresentando LCST

Fonte: adaptado de(Weber, Hoogenboom e Schubert, 2012)

Page 29: Nívia do Nascimento Marques

 

27

Observando a LCST de um ponto de vista termodinâmico, o processo de solubilização

em temperaturas baixas é favorecido através da formação de ligações de hidrogênio, o que

leva a uma entalpia de solubilização negativa. Por outro lado, apesar de um pequeno ganho na

entropia no processo de solubilização, a entropia de organização do sistema necessária para

que ocorram essas interações de hidrogênio é desfavorável (variação da entropia negativa).

Dessa forma, a energia livre de dissolução, , dada por , pode mudar de negativa

(solução) para positiva (transição de fases) com o aumento da temperatura (Costa e Freitas,

2002; Vieira, 2006; Dimitrov et al., 2007; Weber, Hoogenboom e Schubert, 2012).

A temperatura consoluta inferior é governada pelo balanço entre as interações

hidrofílicas e hidrofóbicas (Eeckman, Moës e Amighi, 2002). Em temperaturas abaixo da

temperatura crítica, em que se tem apenas uma fase, as ligações de hidrogênio formadas entre

os segmentos hidrofílicos do polímero e as moléculas de solvente são dominantes, levando,

assim, a sua dissolução em água. Com o aumento da temperatura, as ligações de hidrogênio

enfraquecem, enquanto que as interações entre os segmentos hidrofóbicos tornam-se mais

fortes, levando a uma contração das cadeias (Bajpai et al., 2010). Esse comportamento é

ilustrado na Figura 5, em que uma cadeia polimérica em meio aquoso passa de um estado

expandido a baixas temperaturas (novelo), para um estado contraído (glóbulo) acima da

LCST.

Figura 5 – Representação da transição de fases de um polímero linear que apresenta LCST em água

Fonte: adaptado de (Weber, Hoogenboom e Schubert, 2012)

ΔG ΔH-TΔS

Novelo Glóbulo

Page 30: Nívia do Nascimento Marques

 

28

Já a temperatura de turvação (cloud point temperature – CPT) é um parâmetro

macroscópico dos sistemas com LCST, que pode ser definido como a temperatura na qual a

solução turva, e que também pode ser observada por inspeção visual (Durand e Hourdet,

1999; 2000a; Xu, Ye e Liu, 2007). Diferentemente da definição do termo LCST, a CPT é

dependente da concentração de polímero(Saeki et al., 1976; Campese et al., 2003). Isto

porque, quanto menor a concentração de polímero, menor a quantidade de grupos capazes de

realizarem associações, o que aumenta a CPT(Durand e Hourdet, 1999). Isto significa que a

LCST é a CPTna LCSC(Saeki et al., 1976; Campese et al., 2003). A CPT pode ser

determinada de maneira mais quantitativa a partir de equipamentos de UV-vis acoplados a

banhos termostáticos, através da medida da transmitância dos sistemas termorresponsivos

com a temperatura, como observado na Figura 6. Alguns autores determinam a CPT como a

temperatura na qual a transmitância decresce em 50% do valor inicial(Qiu, Tanaka e Winnik,

2007; Xu, Ye e Liu, 2007), enquanto que outros, como os que fazem inspeção visual(Durand

e Hourdet, 1999; 2000a; b), descrevem a CPT como a temperatura na qual o sistema começa a

turvar(Campese et al., 2003).

Figura 6–Transmitância em função da temperatura de soluções aquosas detrês polímeros termossensíveis e a

fotografia das soluções (a) antes e (b) depois da CPT. Concentração polimérica = 1 g/L

Fonte: (Laskar et al., 2015)

Tran

smitâ

ncia

(%)

Page 31: Nívia do Nascimento Marques

 

29

3.2.1 Exemplos de polímeros termorresponsivos

Uma importante família dos polímeros termorresponsivos com LCST são as

poliacrilamidas N-alquilsubstituídas,tais como: poli(N-isopropilacrilamida) (Gil e Hudson,

2004; Liu, Fraylich e Saunders, 2009; Bajpai et al., 2010; Medeiros et al., 2011), poli(N,N-

dietilacrilamida) (Gil e Hudson, 2004; Dimitrov et al., 2007; Bajpai et al., 2010; Medeiros et

al., 2011), poli(2-carboxiisopropilacrilamida), poli(N-(L)-(1-hidroximetil)

propilmetacrilamida), poli(N-acriloil-N’-propilpiperazina) (Gil e Hudson, 2004), poli(N-

etilacrilamida), poli (N,N-etilmetilacrilamida), poli(N-n-propilacrilamida) (Liu, Fraylich e

Saunders, 2009; Medeiros et al., 2011), poli(N-etilmetacrilamida), poli(N-metil-N-

isopropilacrilamida), poli(N-isopropilmetacrilamida), poli(N-n-propilmetacrilamida), poli(N-

metil-N-n-propilacrilamida), poli(N-ciclopropilacrilamida), poli(N-ciclopropimetacrilamida)

(Medeiros et al., 2011), poli(N,N-bis(2-metoxietil) acrilamida), poli(N-(3-

metoxipropil)acrilamida), poli(etoxipropilacrilamida) (Liu, Fraylich e Saunders, 2009) e

poli(aminoetoxipropilacrilamida) (Uğuzdoğan e Kabasakal, 2010).

Polímeros sensíveis à temperatura que não são poliacrilamidas N-alquilsubstituídas,

também têm chamado considerável atenção. Dentre eles, podem ser citados: poli(N-

vinilcaprolactama) (Dimitrov et al., 2007; Liu, Fraylich e Saunders, 2009; Bajpai et al.,

2010), poli 2-etil-2-oxazolina) (Liu, Fraylich e Saunders, 2009), poli(vinil metil éter)

(Dimitrov et al., 2007; Liu, Fraylich e Saunders, 2009), poli(2-isopropil-2-oxazolina), poli((2-

dimetilamino) metacrilato de etila), poli(óxido de propileno) (Liu, Fraylich e Saunders, 2009)

e poli(N-acriloilpiperidina) (Medeiros et al., 2011).

Outro grupo de polímeros que apresentam LCST são macromoléculas de celulose

alquil-substituídas, como metilcelulose, etil(hidroxietil)celulose, e hidroxipropilcelulose, que

são potencialmente importantes para aplicação biomédica, já que são polímeros naturais

modificados. Esses polímeros podem ser dissolvidos em água a baixas temperaturas por causa

da presença de hidroxilas e de éteres nas unidades repetidas (Liu, Fraylich e Saunders, 2009).

Alguns desses polímeros estão representados a seguir, na Figura 7.

Page 32: Nívia do Nascimento Marques

 

30

Figura 7 – Estrutura química de alguns polímeros termorresponsivos: (a) poli(N-isopropilacrilamida); (b) poli(N,N-dietilacrilamida); (c) poli(N-etilacrilamida); (d) poli(2-carboxiisopropilacrilamida); (e) poli(N-(L)-(1-hidroximetil) propilmetacrilamida); (f) poli(N-acriloil-N’-propillpiperazina); (g) poli(N-vinilcaprolactama); (h)

poli((2-dimetilamino) metacrilato de etila); (i) poli(2-etil-2-oxazolina); (j) poli(2-isopropil-2-oxazolina); (k) poli(vinil metil éter); (l) poli(óxido de propileno); (m) metilcelulose; (n) etil(hidroxietil)celulose

Fonte: Autor

O polímero termossensitivo que tem sido mais extensivamente estudado é a poli(N-

isopropilacrilamida) (PNIPAM) (De Las Heras Alarcón, Pennadam e Alexander, 2005;

Dimitrov et al., 2007; Maharjan et al., 2008; Tang et al., 2008; Patrizi et al., 2009; Wei et al.,

2009; Medeiros et al., 2011),o qual apresenta uma temperatura consoluta inferior de

aproximadamente 32 °C em água (Sun et al., 2011). Abaixo dessa temperatura, as ligações de

Page 33: Nívia do Nascimento Marques

 

31

hidrogênio entre os grupos amida do polímero e as moléculas de água são dominantes,

levando à dissolução em água (Recillas et al., 2009). Com o aumento da temperatura, as

ligações de hidrogênio polímero-solvente enfraquecem, enquanto que as interações entre os

grupos hidrofóbicos isopropil do polímero tornam-se mais fortes, levando a uma contração

das cadeias (Al-Manasir et al., 2009; Han et al., 2009). Acima da LCST, soluções muito

diluídas geram agregados com poucas cadeias de PNIPAM, enquanto que soluções mais

concentradas levam a formação de partículas com tamanho coloidal ou precipitados

macroscópicos (Pelton, 2010). A Figura 8 ilustra a transição de fase da PNIPAM.

Figura 8 – Transição de fases para a poli(N-isopropilacrilamida)

Fonte: (Dimitrov et al., 2007)

A natureza abrupta e reversível da transição de fases da PNIPAM (Recillas et al.,

2009), assim como a biocompatibilidade e a proximidade entre os valores da LCST ea

temperatura do corpo humano, têm atraído diversos pesquisadores para o estudo desse

polímero termossensitivo (Brun-Graeppi et al., 2010), principalmente para a aplicação na área

biomédica (Cole et al., 2009).

Entretanto, no caso da utilização dos polímeros termossensitivos em outras áreas,

como na indústria do petróleo, o ideal é que a temperatura de associação dos copolímeros seja

bem maior do que a apresentada pela PNIPAM, já que a viscosidade deve aumentar apenas

dentro do reservatório. Nesse caso, o uso de enxertos com LCST na faixa de 50-80 °C é mais

desejável.

O poli(óxido de etileno) (PEO) (Figura 9), por exemplo, apresenta um caráter

anfifílico pela presença dos grupos éter que interagem atrativamente com as moléculas de

água e pelos grupos -CH2 que tem caráter repulsivo com o solvente polar (Fuchs et al., 2015).

O PEO pode apresentar LCST em água na faixa de 100 °C para macromoléculas de maior

Page 34: Nívia do Nascimento Marques

 

32

massa molar. Além disso, a adição de sais pode diminuir essa transição de fases para valores

mais desejáveis e práticos. Entretanto, a síntese de copolímeros termoassociativos tendo PEO

como enxerto é mais facilitada quando são introduzidos grupos reativos na ponta das cadeias

(Hourdet, L'alloret e Audebert, 1994; L'alloret, Hourdet e Audebert, 1995; Hourdet, L'alloret e

Audebert, 1997).

Figura 9 – Estrutura química do poli(óxido de etileno)

Fonte: Autor

A Jeffamine® é o nome comercial geral de uma série de poliéteraminas fornecidas pela

Hustman Corporation, que é uma empresa multinacional fabricante de produtos químicos.

Esses polímeros apresentam como característica comum a presença de um ou mais grupos de

amina primárias em cadeias de poliéter, que são compostas por meros de óxido de etileno(OE)

e óxido de propileno (OP), em diferentes proporções. Particularmente, é possível a utilização

de poliéteraminas do tipo monoaminas (Figura10)como enxertos na síntese de copolímeros

enxertados termoassociativos, já que estas apresentam um único grupo amina por cadeia

polimérica e, dessa forma, a copolimerização pode ocorrer através da reação da amina

terminal da Jeffamine® com um grupo carboxilato da cadeia principal, como o poli(ácido

acrílico), por exemplo(Hourdet, L'alloret e Audebert, 1997).Como descrito previamente, as

diferenças na razão óxido de etileno/óxido de propileno geram diferenças na massa molar e na

LCST dessas poliéteraminas, sendo que esta última pode variar desde ~ 15 °C até as altas

temperaturas encontradas nos reservatórios petrolíferos (>80 °C) (Azzam et al., 2010;

Mocanu et al., 2011; Dulong et al., 2012; Mocanu et al., 2012).

Figura 10 – Estrutura química geral das Jeffamines da série M (que possuem apenas um grupamento amina, no

final da cadeia polimérica)

Fonte: Autor

Page 35: Nívia do Nascimento Marques

 

33

3.2.2 Fatores que alteram a LCST

Como a LCST é governada pelo balanço entre as interações atrativas polímero-

polímero e polímero-solvente, fatores estruturais que aumentem as interações atrativas

polímero-solvente aumentam a LCST; já aqueles que aumentam as interações atrativas

polímero-polímero diminuem a LCST (Liu, Fraylich e Saunders, 2009; Brun-Graeppi et al.,

2010). Dessa forma, é possível controlar a temperatura de transição por modificação

(copolimerização) com polímeros hidrofílicos (aumento na LCST) ou hidrofóbicos

(diminuição na LCST) (Zhang et al., 2010). A Figura 11 ilustra o efeito da copolimerização da

N-isopropilacrilamida (NIPAM) com monômeros hidrofílicos (acrilamida – AM), e

hidrofóbicos (N-t-butilacrilamida – N-t-BAM) na LCST do copolímero (Hoffman et al., 2000)

Figura 11 – Efeito da copolimerização com monômeros hidrofílicos e hidrofóbicos na LCST do copolímero de PNIPAM

Fonte: Adaptado de (Hoffman et al., 2000)

A LCST depende também da massa molar. Foi relatado na literatura que um aumento

no comprimento da cadeia polimérica leva a uma diminuição da LCST da poli(N-

isopropilacrilamida) (Bajpai et al., 2010). Quanto menor for a cadeia do polímero, menor o

seu caráter hidrofóbico e, dessa forma, maior será a sua LCST. Outra abordagem para

modificar a temperatura de transição de fases da PNIPAM é a presença de sais, tensoativos e

cosolventes no meio (Brun-Graeppi et al., 2010).

Page 36: Nívia do Nascimento Marques

 

34

A capacidade dos sais em aumentar ou diminuir a solubilidade e, consequentemente,

aumentar ou diminuir a LCST dos polímeros termorresponsivos em solução aquosa, pode ser

descrita pela série de Hofmeister (Figura 12). Esta série foi introduzida em 1888 por Franz

Hofmeister, que estudou a capacidade de íons em precipitar proteínas da solução aquosa. Com

o passar dos anos, outros fenômenos, como a formação de micelas e a transição de fases de

macromoléculas, também mostraram seguir a série de Hofmeister (Deyerle e Zhang, 2011).

Figura 12 –A série de Hofmeister

Fonte:adaptado de (Deyerle e Zhang, 2011)

Existem dois grupos distintos que formam essa série: ânions à esquerda são

denominadas cosmotrópicos, enquanto que os da direita são chamados de caotrópicos. Os

ânions cosmotrópicos, fortemente hidratados, tendem a diminuir as interações polímero-

solvente, efeito conhecido como “salting out”, diminuindo a LCST; enquanto que os ânions

caotrópicos, fracamente hidratados, tender a aumentar a solubilidade do polímero no meio,

efeito conhecido como “salting in”. O íon cloreto é considerado o ânion que divide esses dois

diferentes comportamentos (Deyerle e Zhang, 2011; Thormann, 2012).

Deyerle e Zhang (2011), por exemplo, estudaram o efeito de diferentes sais da série de

Hofmeister na transição de fases do copolímero termorresponsivo poli(óxido de etileno)-b-

poli(óxido de propileno)-b-poli(óxido de etileno). Eles descreveram que, em água, o oxigênio

na cadeia do polímero interage com as moléculas do solvente formando uma camada de

hidratação ao redor da macromolécula. Nas regiões hidrofóbicas do polímero, por outro lado,

existe uma tensão interfacial água/grupos hidrofóbicos, e as moléculas de água formam uma

estrutura mantida por ligações de hidrogênio entre elas. Eles concluíram que os ânions

caotrópicos, fracamente hidratados, se ligam às regiões hidrofóbicas da macromolécula,

aumentando a hidrofilicidade das cadeias e, assim, aumentando a solubilidade do copolímero

no meio. Já os íons cosmotrópicos, fortemente hidratados, tendem a se ligar às porções

hidrofílicas do polímero, diminuindo as interações polímero-solvente e, dessa forma,

diminuindo a temperatura de transição de fases (Deyerle e Zhang, 2011).

Page 37: Nívia do Nascimento Marques

 

35

3.3 SÍNTESE E COMPORTAMENTO TERMOASSOCIATIVO DE COPOLÍMEROS

ENXERTADOS

O comportamento termoassociativo tem sido observado em soluções aquosas de

copolímeros responsivosenxertados, tendo como enxertos os polímeros termorresponsivos

poli(N-isopropilacrilamida) (Durand e Hourdet, 1999; Durand, Hourdet e Lafuma, 2000;

Aubry et al., 2003; Petit, Bouteiller, et al., 2007; Petit, Karakasyan, et al., 2007; Tizzotti et

al., 2010; Cheaburu et al., 2013) e derivados de poli(óxido de etileno) (L'alloret, Hourdet e

Audebert, 1995; Hourdet, L'alloret e Audebert, 1997; Hourdet et al., 1998; Tizzotti et al.,

2010; Dulong et al., 2012).

Hourdet e colaboradores (1994) sintetizaram copolímeros enxertados

termoassociativos tendo cadeia principal o poli(ácido acrílico) e como enxertos cadeias de

poli(óxido de etileno) modificadas com terminação amino, a O-(2-aminoetil)-O’-

metilpoli(óxido de etileno). A copolimerização foi realizada através da reação de aminas com

ácidos carboxílicos na presença de um agente de acoplamento, a N,N’-

diciclohexilcarbodiimida (DCCI), em solvente aprótico, a N-metil-2-pirrolidona (NMP), a 60

°C, por 24 °C, sendo o subproduto, a diciclohexiluréia, removido por filtração do sistema a

frio (Figura 13) (Hourdet, L'alloret e Audebert, 1994).

Figura 13– Esquema de síntese dos copolímeros de PAA-g-(PEO modificado)

Fonte:(Hourdet, L'alloret e Audebert, 1994)

Page 38: Nívia do Nascimento Marques

 

36

Soluções aquosas desses copolímeros apresentaram aumento na viscosidade com o

aquecimento, sendo a extensão da associação influenciada pela concentração polimérica,

razão de enxertia e concentração de sais. Por exemplo, com o aumento na extensão da

modificação dos grupos carboxilato da cadeia principal em grupos amida (em razão molar)

ocorre um aumento mais pronunciado na viscosidade das soluções com a temperatura e uma

diminuição na temperatura em que as associações começam a ocorrer, conforme apresentado

na Figura 14:

Figura 14 – Variação da viscosidade reduzida (razão da viscosidade das soluções poliméricas a uma temperatura T °C e 20 °C) em função da temperatura para os copolímeros com diferentes graus de modificação ( τ , em razão

molar) e para o poli(ácido acrílico) ( τ = 0). Concentração de polímero = 4 %, [K2CO3] = 11% e tensão de cisalhamento = 10 N.m-2

Fonte: (Hourdet, L'alloret e Audebert, 1994)

No mesmo ano, De Vos e colaboradores (1994) publicaram o artigo que descreve a

síntese e caracterização de copolímeros enxertados, tendo como cadeia principal uma

poliacrilamida parcialmente hidrolisada (5% em mol de COOH), e como enxertos cadeias de

Jeffamine®M-2070 e M-600.AJeffamine® M-2070, um copolímero aleatório composto por

meros de óxido de etileno e oxido de propileno, apresenta massa molar numérica média de

~2000 g/mol e estrutura H3COCH2CH2O(CH2CH(R)O)nCH2CH(CH3)NH2, em que R é H ou

CH3, contendo 24% de meros de oxido de propileno. Já a Jeffamine® M-600 apresenta massa

molar numérica média de 597 g/mol e estrutura H3COCH2CH2O(CH2CH-

(CH3)O)8CH2CH(CH3)NH2, contendo 90 % de meros de óxido de propileno. A síntese foi

Page 39: Nívia do Nascimento Marques

 

37

realizada em meio aquoso ácido, através da utilização de uma carbodiimida hidrossolúvel, o

hidrocloreto de 1-(3-(dimetilamino)propil)-3-etil-carbodiimida (EDC), juntamente com a N-

hidroxisuccinimida (NHS).A reologia da poliacrilamida-g-Jeffamine® M-2070 em K2CO3 0,5

M no regime diluído demonstrou uma diminuição na viscosidade com o aumento na

temperatura, indicando que as interações entre os enxertos são intramoleculares. Já em

regime semi-diluído, o sistema gelificou reversivelmente sob temperaturas elevadas, sendo

que a viscosidade passou de 10-20 mPa.s na faixa de 20-70 °C para quase 15 Pa.s a 85 °C, o

que foi explicado em termos de associações intermoleculares entre as cadeias laterais de

políeter (De Vos et al., 1994).

Ampla caracterização do comportamento termoassociativo de copolímeros de

poli(ácido acrílico)-g-(PNIPAM) (PAA-g-PNIPAM) foi relatada na literatura, com vários

artigos publicados (Durand e Hourdet, 1999; 2000a; b; Durand, Hourdet e Lafuma, 2000). A

primeira publicação data de 1999, na qual Durand e Hourdet descrevem a síntese, a

caracterização e a avaliação do comportamento em meio aquoso destes copolímeros. A

preparação dos copolímeros graftizados envolveu: (1) a síntese da PNIPAM com terminação

amino, PNIPAM-NH2, através de polimerização radicalar em meio aquoso, utilizando como

iniciadores o par redox persulfato de potássio (KPS)/hidrocloreto de 2-aminoetanotiol

(AET.HCl), em atmosfera de N2(g); (2) a síntese do PAA por polimerização via radicais livres,

utilizando o par redox persulfato de amônio (APS)/metabisulfito de sódio em meio aquoso

com atmosfera de N2(g)(Bokias, Durand e Hourdet, 1998); e (3) a reação de enxertia das

cadeias de PNIPAM-NH2 na cadeia principal de PAA, por meio da presença de um agente de

condensação, a diciclohexilcarbodiimida (DCCI), em meio orgânico (N-metilpirrolidona). A

massa molar da PNIPAM-NH2 diminuiu de maneira quase linear com o aumento na

concentração do AET.HCl, o qual atua como agente de transferência de cadeia. Soluções

aquosas em regime semi-diluído dos copolímeros exibiram um grande aumento na

viscosidade com o aumento da temperatura, a partir da LCST da PNIPAM. A influência de

parâmetros físico-químicos (concentração do copolímero, taxa de cisalhamento) e de

características estruturais (comprimento da cadeia lateral) no comportamento

termoviscosificante foi examinada e interpretada com base na formação de reticulações

físicas, formadas a partir de associações hidrofóbicas com o aumento da temperatura (Durand

e Hourdet, 1999).

No ano seguinte, foi relatado o efeito da adição de cosolutos no comportamento

associativo dos copolímeros PAA-g-PNIPAM em meio aquoso. A adição de um tensoativo

Page 40: Nívia do Nascimento Marques

 

38

aniônico (dodecilsulfato de sódio), por exemplo, promoveu aumento na viscosidade da

solução e o aumento na temperatura de associação (Tass), isto é, aumento da temperatura em

que os grupos hidrofóbicos do polímero começam a se associar, quando comparada à solução

do copolímero apenas em água destilada (Figura 15). O comportamento foi explicado pela

associação entre as porções hidrofóbicas do tensoativo com as do copolímero, o que

promoveu o aumento na hidrofilicidade do material, já que a porção iônica do tensoativo ficou

na camada externa da micela e, dessa forma, a presença das cargas também promove maior

grau de afastamento entre as cadeias (Durand e Hourdet, 2000a).

Figura 15 – Efeito da adição de dodecilsulfato de sódio na termoassociação da PAA-g-PNIPAM. Concentração

de polímero = 3% em massa; taxa de cisalhamento = 100 s-1; concentração de tensoativo:

Fonte: (Durand e Hourdet, 2000a)

Bokias e colaboradores (2001) prepararam copolímeros de CMC-g-PNIPAM e

avaliaram o comportamento de agregação em meio aquoso, sob variação no pH e na

temperatura. A PNIPAM-NH2 foi sintetizada por polimerização radicalar em meio aquoso,

com o par redox APS/AET.HCl, em atmosfera de N2(g). A copolimerização por enxertia foi

feita através de reação de condensação de PNIPAM com terminação amino com os grupos

ácidos do polissacarídeo, na presença do hidrocloreto de 1-(3-(dimetilamino)propil)-3-etil-

carbodiimida (EDC), em meio aquoso. A caracterização estrutural dos materiais foi feita por

espectroscopia na região do infravermelho, RMN 1H e análise elementar. Medidas de turbidez

em função da temperatura em soluções aquosas diluídas dos copolímeros mostraram que,

devido à cadeia rígida e hidrofílica da CMC, separação de fases macroscópica não ocorreu em

Page 41: Nívia do Nascimento Marques

 

39

pH acima de 3. Estudos de fluorescência destas soluções contendo pireno revelaram a

formação de microdomínios hidrofóbicos acima da LCST da PNIPAM. Já em regime semi-

diluído, a 50 g/L, os microdomínios hidrofóbicos ocorrem por interações intermoleculares,

levando à formação de reticulações físicas. O resultado macroscópico nas soluções dos

copolímeros foi um aumento pronunciado na viscosidade com o aumento da

temperatura(Figura 16)(Bokias et al., 2001).

Figura 16 –Viscosidade em função da taxa de cisalhamento, a diferentes temperaturas, para o copolímero CMC-

g-PNIPAM, a uma concentração polimérica de 50 g/L

Fonte:(Bokias et al., 2001)

Seetapan e colaboradores (2006) realizaram a síntese, a caracterização estrutural e

avaliação do comportamento reológico em meio aquoso de um copolímero termoassociativo

em regime semi-diluído, de quitosana enxertada com PNIPAM, quitosana-g-PNIPAM. Com o

intuito de melhorar a solubilidade do produto, a quitosana, solúvel apenas em soluções

aquosas ácidas, foi previamente despolimerizada, através da adição de NaNO2 em meio ácido

(HCl). Então, a copolimerização foi realizada por radicais livres, com a adição de N-

isopropilacrilamida à solução aquosa ácida de quitosana de menor massa molar, utilizando

nitrato de cério amoniacal como iniciador, em atmosfera de nitrogênio gasoso. A

caracterização estrutural foi realizada por espectroscopia na região do infravermelho e RMN

de 1H. As propriedades reológicas em água destilada revelaram que o copolímero a 10 g/L se

comportou como uma solução a baixas temperaturas, e como um gel a partir da temperatura

Page 42: Nívia do Nascimento Marques

 

40

de associação, devido à formação de reticulações físicas em resultado da agregação entre os

grupos hidrofóbicos da PNIPAM. A maiores concentrações, 20 e 30 g/L, o sistema exibiu

suave comportamento elástico, atribuído ao emaranhamento das cadeias a 25 °C. Com o

aumento da temperatura a partir da Tass, o sistema exibiu intenso comportamento elástico,

devido à formação de reticulações via agregação das cadeias laterais de PNIPAM (Seetapan et

al., 2006).

Karakasyan e colaboradores (2008) prepararam copolímeros enxertados por meio da

utilização de cadeias de Jeffamine® M-2005 enxertos e de três diferentes tipos de

polissacarídeos como cadeia principal: carboximetilcelulose, alginato e dextrana modificada

com grupos carboxilato. A síntese foi realizada em meio aquoso ácido, através do uso dos

agentes de acoplamento EDC/NHS, sendo a temperatura baixa (T < 10 °C) para evitar a

precipitação da poliéteramina usada, que apresenta LCST na faixa de 18 °C. A Jeffamine® M-

2005, apresenta meros de oxido de propileno (OP) e oxido de etileno (OE) na proporção 29/6

(OP/OE). Eles observaram que a formação das ligações amida entre o grupo –NH2 da

Jeffamine® M-2005 e os grupos carboxilato dos polissacarídeos dependeu da concentração

dos reativos no meio, que foi limitada pela viscosidade do meio reacional. Todos os

copolímeros apresentaram comportamento termoviscosificante em regime semi-diluído, sendo

que a extensão da viscosificação dependeu mais da porcentagem de enxertia do que do

tamanho da cadeia principal.

Wang e colaboradores (2010) exibiram a síntese, caracterização e termoassociação de

um copolímero termoviscosificante, o TVP. A preparação envolveu as seguintes etapas: (1)

síntese do macromonômero precursor com terminação amino, através da copolimerização da

acrilamida com N-(1,1-dimetil-3-oxobutil)-acrilamida, em meio aquoso, utilizando o par

redox KPS/AET.HCl, em atmosfera de N2(g); (2) reação do macromonômero com terminação

amino com o monômero cloreto de acriloíla, em dimetilformamida, sendo o meio purgado

com N2(g); (3) reação do novo macromonômero com monômero acrilamida em meio aquoso,

utilizando KPS como iniciador, também em atmosfera de N2(g). O comportamento reológico

do copolímero foi avaliado em água deionizada, na ausência ou presença de diferentes

quantidades de KCl. Também, foi realizada a comparação das suas propriedades reológicas

com as de uma poliacrilamida, nas mesmas condições de análise. O copolímero apresentou

comportamento termoviscosificante a partir da concentração de 0,5 %, na ausência ou na

presença de KCl. Sendo que, quanto maior a concentração de polímero e de sal, maior o

comportamento termoviscosificante e menor a Tass. Ao contrário, apesar do aumento na

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41

viscosidade com o aumento da concentração polimérica para a poliacrilamida, este

homopolímero apresentou aumento na mobilidade de suas cadeias (diminuição da viscosidade

das soluções) com o aumento da temperatura e também da presença de sal (Wang et al.,

2010).

Só foi encontrado um artigo em que testes de deslocamento em meio poroso foram

realizados para avaliar o potencial de aplicação de um copolímero termoviscosificante na

recuperação avançada de petróleo, sendo que a síntese e caracterização foram descritas em um

artigo prévio (Wang et al., 2010), o qual foi apresentado acima neste texto. Os testes de

deslocamento revelaram uma recuperação de petróleo de 13,5% para a solução aquosa salina

do TVP e uma recuperação de apenas 2,1% para a poliacrilamida parcialmente hidrolisada

(HPAM) em solução nas mesmas condições. Esse comportamento foi atribuído à perda de

viscosidade das soluções de HPAM nas condições de alta salinidade e temperatura, enquanto

que o TVP tem comportamento termoviscosificante (Figura 17). A avaliação da reologia tanto

do TPV quando da HPAM sob alta temperatura e salinidade confirmaram o aumento da

viscosidade das soluções de TVP e o aumento na mobilidade das cadeias de HPAM (Chen et

al., 2012).

Figura 17 – Comparação da viscosidade aparente (ηapp) em função da temperatura entre HPAM e TPV em água do mar sintética. Concentração de polímero =2 g/L; taxa de cisalhamento = 10 s-1; meio salino contendo os sais

divalentes Ca2+ e Mg2+

Fonte: (Chen et al., 2013)

Dulong e colaboradores (2012) realizaram a síntese de copolímeros enxertados de

Jeffamine® M-2005 enxertada sobre carboximetilpululana, através da utilização dos

ativadores EDC e NHS em meio aquoso ácido, a 4°C (Figura 18). Os copolímeros

Page 44: Nívia do Nascimento Marques

 

42

apresentaram transição sol-gel, sendo que a temperatura da transição dependeu de fatores

como concentração polimérica, razão de enxertia e solvente (Dulong et al., 2012).

Figura 18– Esquema de graftização da Jeffamine® M-2005 sobre a carboximetilpululana

Fonte: (Dulong et al., 2012)

Cheaburu e colaboradores (2013) preparam copolímeros de alginato-g-PNIPAM, a

partir da reação entre a PNIPAM-NH2 com o alginato de sódio em meio aquoso. Neste caso,

além do EDC, o composto N-hidroxibenzotriazol também foi adicionado ao meio reacional,

após tentativas sem sucesso de enxertar as cadeias de PNIPAM-NH2na cadeia principal de

alginato apenas na presença de EDC, como foi realizado no caso da carboximetilcelulose

Page 45: Nívia do Nascimento Marques

 

43

(Bokias et al., 2001), do poli (ácido acrílico) e do poli(ácido acrílico-co-2-acrilamida-2-metil-

1-propano ácido sulfônico) (Chourdakis, Bokias e Staikos, 2004). A N-hidroxibenzotriazol foi

sugerida para melhorar a eficiência de graftização, o que de fato ocorreu, com uma enxertia

praticamente quantitativa. Medidas de fluorescência das soluções aquosas poliméricas

contendo pireno mostraram a formação de microdomínios hidrofóbicos para a PNIPAM e os

copolímeros alginato-g-PNIPAM, sendo que quanto maior a quantidade de PNIPAM nos

copolímeros, maior e mais aguda foi a hidrofobicidade com o aquecimento. O comportamento

reológico das soluções dos copolímeros em regime semi-diluído foi estudada em função da

temperatura, de forma que quanto maior a quantidade da PNIPAM nos copolímeros, maior foi

a associação (Cheaburu et al., 2013).

Gupta e colaboladores (2015) enxertaram cadeias de Jeffamine® M-2005 sobre os

polissacarídeos carboximetilguar (CMG-g-PEPO) (Figura 19) e carboximetiltamarino (CMT-

g-PEPO), através da utilização dos ativadores EDC e NHS em meio aquoso ácido, a 8°C,

durante 16 horas (Gupta et al., 2015).

Figura 19– Esquema de graftização da Jeffamine® M-2005 sobre a carboximetilguar

Fonte : (Gupta et al., 2015)

Ao contrário dos polissacarídeos precursores, os copolímeros apresentaram

propriedades termoviscosificantes em meio aquoso, conforme apresentado na Figura 20. A

Page 46: Nívia do Nascimento Marques

 

44

influencia da adição de sais e tensoativo na reologia dos copolímeros também foi avaliada.

Sendo quea adição de KCl 0,6 M promoveu uma diminuição na temperatura de associação,

devido ao aumento da polaridade do meio, que leva a uma diminuição da solubilidade dos

enxertos, facilitando a associação; enquanto que a adição de dodecilsulfato de sódio levou a

um aumento na temperatura de associação, assim como observado, por exemplo, para os

copolímeros de PAA-g-PNIPAM (Figura 15) (Durand e Hourdet, 2000a).

Figura 20– Viscosidade em função da temperatura para: (a) carboximetilguar (CMG) e CMG-g-PEPO a um

concentração de 1% em massa ; (b) carboximetiltamarindo (CMT) e CMT-g-PEPO a um concentração de 3% em massa

Fonte : (Gupta et al., 2015)

3.4 ALGUMAS TÉCNICAS DE CARACTERIZAÇÃO DE POLÍMEROS

3.4.1 Espalhamento de Luz

A espectroscopia de espalhamento de luz é um método não destrutivo para o estudo de

fluidos complexos, como soluções de polímeros, suspensões coloidais e sistemas micelares. O

princípio das técnicas de espalhamento de luz (LS- light scattering) está relacionado com a

interação da radiação visível com a matéria. A onda eletromagnética, que incide sobre uma

partícula pequena quando comparada ao comprimento de onda da radiação, provoca um

processo de polarização na direção do campo elétrico da onda incidente. Esta polarização

oscila com a mesma frequência da radiação incidente, servindo como uma fonte que espalha

pequenas quantidades de radiação em todas as direções(Silveira e Giacomelli, 2008).

Neste experimento, a amostra a ser analisada está em uma cubeta de vidro, e esta é

inserida em uma cuba, também de vidro, a qual está preenchida com um solvente com índice

Page 47: Nívia do Nascimento Marques

 

45

de refração similar ao do vidro (tolueno, n0=1,497 ou decahidronaftaleno, n0= 1,469). Esses

solventes minimizam eventuais reflexões provenientes da parede da célula porta-amostra. Um

feixe de luz, que normalmente é uma fonte de laser de He-Ne ou de Ar+, é incidido sobre a

amostra e a pequena intensidade de luz espalhada é detectada tipicamente por uma

fotomultiplicadora, colocada horizontalmente a um ângulo θ em relação ao feixe de radiação

incidente. A geometria básica de um experimento de espalhamento está esquematizada na

Figura 21.

Figura 21 – Vista aérea da geometria básica de um experimento de espalhamento de luz

Fonte: adaptado de(Teraoka, 2002)

A radiação incidente na amostra apresenta um vetor de onda (Ki) paralelo à direção de

propagação, com magnitude de 2π/λ0 (λ0 é o comprimento de onda da luz incidente). A

frequência do vetor de onda da luz espalhada (Ke) é igual ou muito próxima à da radiação

incidente. Essa radiação espalhada corresponde ao que se conhece por espalhamento

Rayleigh, desde que a dimensão da partícula sob análise seja bem menor do que λ0. Definidos

os vetores Ki e Ke, pode-se definir o parâmetro conhecido como vetor de espalhamento| q! |,

que pode ser denominado simplesmente q. O valor de q é a diferença vetorial entre Ki e Ke.

Também, ângulo de espalhamento (θ) e o índice de refração do solvente onde as partículas

estão imersas (n0) devem ser considerados, sendo que este muda o comprimento de onda da

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46

luz incidente comparado com o valor no ar. O vetor de espalhamento é então definido pela

Equação 1:

(1)

O vetor de espalhamento permite a observação dos objetos, com maior ou menor

nitidez, dependendo da sua magnitude, como ilustrado na Figura 22. Sendo assim, através da

manipulação do valor do vetor de espalhamento é possível acompanhar desde a luz espalhada

por conjuntos de macromoléculas até a luz espalhada pelos segmentos internos do polímero

(Villetti, 2001).

Figura 22– Escala de vetor de espalhamento e detalhes da partícula em observação

Fonte: (Silveira e Giacomelli, 2008)

3.4.1.1 Espalhamento de luz estático

Através da técnica de espalhamento de luz estático (SLS- static light scattering) pode-

se obter, basicamente, três parâmetros físicos importantes de um polímero: a massa molar

ponderal média (Mw), o raio de giro, também conhecido como raio de giração (Rg) e o

segundo coeficiente virial (A2).A massa molar ponderal média está relacionada ao número e a

massa das macromoléculas presentes na solução, como expresso pela Equação 2 (Odian,

2004):

Mw = ΣxiMi (2)

4 sin2

nq π θλ

⎛ ⎞= ⎜ ⎟⎝ ⎠

Page 49: Nívia do Nascimento Marques

 

47

Em que xi representa a fração de moléculas com massa Mi. Já que a quantidade de luz

espalhada por uma solução polimérica aumenta com a massa molar, o SLS torna-se mais

preciso para polímeros de maiores valores de massa molar ponderal média. O limite mínimo

de Mw que pode ser determinado por SLS está na faixa de 5000-10000 g/mol. Abaixo disso, a

quantidade de luz espalhada é muito pequena para ser determinada com precisão. Entretanto,

não há limite máximo de massa molar para a detecção por SLS, exceto o imposto por

insolubilidade do polímero (Odian, 2004).

O raio de giração é uma medida da distância média entre o centro de gravidade da

molécula e seus diversos segmentos, ponderada pelo valor da massa destes segmentos. O Rg é

uma quantidade física que fornece a medida das dimensões da macromolécula sem considerar

sua forma (como esfera, bastão rígido e novelos) (Villetti, 2001). A Figura 23 representa

diferentes valores de raio ri, utilizados para determinar matematicamente o valor de Rg, o qual

é dado pela Equação 3.

Figura 23 – Representação das dimensões de uma partícula polimérica

Fonte: (Silveira e Giacomelli, 2008)

Rg =Σmiri

2

Σmi

(3)

Na equação (3), mi é a massa da ith subunidade na partícula e ri é a distância desta subunidade

até o centro de massa do objeto.

Page 50: Nívia do Nascimento Marques

 

48

O segundo coeficiente virial, A2, fornece informações sobre as interações entre o

polímero e o solvente, em uma dada temperatura. Um bom solvente, por exemplo, estende as

cadeias poliméricas e esta interação favorável polímero-solvente é evidenciada por um valor

positivo de A2. Quanto maior for o valor de A2, maior será a interação polímero-solvente.

Quando A2 é igual à zero, a solução é dita ideal e, nesse caso, não existe interação

preferencial entre os componentes da solução. Neste caso, as dimensões de cadeia são

somente dependentes dos comprimentos de ligação e ângulos de ligação da macromolécula.

Valores de A2 menores do que zero, ou seja, negativos, indicam maus solventes e, neste caso,

as interações polímero-polímero tornam-se mais significativas do que as interações polímero-

solvente (Silveira e Giacomelli, 2008).

No experimento de SLS, considera-se apenas a intensidade média da luz espalhada em

uma dada direção, sem levar em conta as flutuações ou distribuições de frequência da luz. A

intensidade de luz espalhada por um sistema depende de uma série de fatores e

quantitativamente pode ser expressa pela Equação 4:

It = NIe = NI016π

4α2n04

λ04r2

(4)

Em que It é a intensidade total de luz espalhada, N é o número de partículas espalhantes, Ie é a

intensidade de luz espalhada por uma única partícula, α é a polarizabilidade da partícula e r é

a distância entre o detector e o centro espalhador. Com o intuito de eliminar fatores

geométricos e normalizar a intensidade de luz espalhada pelas partículas de acordo com a luz

incidente, a intensidade total de luz espalhada costuma ser expressa na forma da razão de

Rayleigh (Rθ),a qual é definida a partir do número de partículas no volume de espalhamento

(N/Ve) (Equação 5).

Rθ=Itr

2

I0Ve=NVe

16π4α2n04

λ04 (5)

Na prática, Rθ é determinada medindo-se experimentalmente a intensidade de luz

espalhada pela solução ou suspensão (Isolução) e pelo solvente puro (Isolvente) em um

determinado ângulo, relacionando-se este último valor com o valor da intensidade de luz

espalhada por um solvente padrão (geralmente tolueno) e normalizando-se este valor

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49

determinado pela razão de Rayleigh do solvente padrão (Rpadrão) (Equação 6). Neste caso,

todas as intensidades devem ser medidas usando a mesma geometria de espalhamento.

Rθ=

Isolução − Isolvente

Ipadrão

#

$%%

&

'((Rpadrão (6)

O valor da razão de Rayleigh para o tolueno (padrão) é igual a 1,406 x 10-5cm-1a 298 K e λ =

633 nm. Dessa forma, o SLS envolve a medida da razão de Rayleigh da solução contendo as

partículas espalhantes como uma função de θ e da concentração de material na solução ou

suspensão. A análise dos dados obtidos é comumente feita usando-se o modelo de Zimm para

soluções diluídas. Este modelo sugere que a intensidade de luz espalhada por um determinado

objeto está relacionada com as propriedades macromoleculares da forma (Equação 7).

KcR

θ

= 1+16π2n0

2Rg2sen2 θ

2#

$%&

'(

3λ02

#

$

%%%%

&

'

((((

1MW

+ 2A2c#

$%%

&

'(( (7)

Em que K é uma constante associada ao contraste ótico entre partículas e solvente, e está

relacionada ao incremento do índice de refração da solução com relação à concentração (c) de

amostra (dn/dc), conforme apresentado na Equação 8.

K =4π2n0

2 dndc( )

2

NAλ04

(8)

A Equação (8) encontra-se normalizada pelo número de Avogadro, NA. Para a determinação

dos parâmetros físicos gerados pelo gráfico de Zimm é necessário conhecer previamente o

valor de dn/dc para o sistema em estudo, determinado com o mesmo comprimento de onda da

radiação incidente que se vai utilizar no experimento. Usualmente, dn/dc é determinado por

meio de um refratômetro diferencial, utilizando-se uma série de soluções com concentrações

crescentes. O gráfico dn/dc (diferença do índice de refração do solvente puro e de cada

Page 52: Nívia do Nascimento Marques

 

50

solução medida) em função de c (a concentração das soluções utilizadas em g/mL), gera uma

linha reta, da qual o coeficiente angular corresponde ao valor estimado de dn/dc (em mL/g).

Na construção do gráfico de Zimm preparam-se soluções poliméricas a diferentes

concentrações de polímero, e o respectivo Rθ é determinada em diversos ângulos

(normalmente entre 30o e 150o). Os valores de Kc/Rθ são então plotados contra os valores de

sen2(θ/2) + kc, em que k é uma constante arbitrária empregada para separar os pontos nas

curvas e facilitar a extrapolação dos dados (Figura 24). De acordo com a Equação 7, a

extrapolação de cada ângulo constante para c=0 e a extrapolação de cada concentração

constante para θ = 0 permite determinar a Mw através da interseção dessas curvas no eixo das

ordenadas. Os valores de Rg e A2 são obtidos a partir das inclinações das curvas (coeficiente

angular) a c = 0 e θ = 0º, respectivamente.

Figura 24– Representação esquemática do diagrama de Zimm

Fonte: adaptado de (Teraoka, 2002)

Page 53: Nívia do Nascimento Marques

 

51

3.4.1.2 Espalhamento de luz dinâmico

A técnica de espalhamento de luz dinâmico (DLS - dynamic light scattering), que

também é denominada por espectroscopia de correlação de fótons (PCS - photon correlation

spectroscopy) e espalhamento de luz quase elástico (QELS - quasi-elastic light scattering), é

uma técnica muito sensível para determinar o tamanho e a distribuição dostamanhos das

cadeias individuais (polímero-solvente) ou agregados (polímero-polímero) emsolução(Vidal,

Balaban e Borsall, 2008; Maia et al., 2013). Os resultados são habitualmente expressos em

valores de raio hidrodinâmico (Rh) das partículas, que representa um valor hipotético de raio

para uma esfera rígida que difunde com a mesma velocidade que a partícula em estudo.

Entretanto, muitas partículas são não esféricas e estão solvatadas, portanto, o valor de Rh

calculado reflete um tamanho aparente da partícula levando-se em conta a sua hidratação ou

solvatação.

Nas medidas de DLS, consideram-se flutuações temporais na intensidade de luz

espalhada que se originam de flutuações locais no índice de refração, dentro do volume de

espalhamento, o qual se deve à difusão translacional (flutuações locais na concentração da

solução), difusão rotacional e relaxações internas das cadeias de polímeros em

solução.Durante as medidas, a luz espalhada pelas partículas atinge o fotodetector e o número

de fótons que entra no detector é registrado e analisado por meio de um correlator digital. O

sinal da radiação é assim adquirido na forma de uma função de correlação temporal, conforme

apresentado na Equação 9:

g2 = limT→01T

I0

T

∫ t '( ) I t '+ t( )dt '#

$%

&

'(

(9)

O subscrito “2” na Equação 9 indica uma função de correlação de segunda ordem que envolve

medidas de intensidade de luz, as quais são proporcionais ao quadrado do campo elétrico. A

função g2(t) pode ser relacionada com a função de correlação do campo elétrico através da

relação de Siegert (Equação 10):

g2(t) =1+β g1(t)2 (10)

Page 54: Nívia do Nascimento Marques

 

52

Em queβ é um parâmetro instrumental. A Equação (10) é valida apenas para concentrações

finitas, partículas não-interativas entre si e sistemas ergódicos (que apresentam as mesmas

propriedades espalhantes em todas as direções espaciais). Em muitos casos, g1(t) é

relacionada com uma função exponencial simples (Equação 11)

g1(t) = exp(−Γt) (11)

Em queΓ é a taxa de decaimento da função e fisicamente está relacionada com a frequência

de relaxação do movimento dinâmico da partícula em observação. Entretanto, sistemas de

objetos espalhantes reais sempre apresentam uma certa polidispersão de tamanho em torno de

um valor médio, conhecido como índice de polidispersão. Para análise de sistemas

particulados com essas características, um método disponível para o tratamento das funções

de correlação é o método dos cumulantes, representado através de um polinômio expresso a

seguir (Equação 12):

g1(t) = Aexp(−Γt) 1+12!µ2t

2 + ...#

$%

&

'( (12)

Em que “A” corresponde à amplitude da distribuição,Γ é a frequência de relaxação média, τ é

o tempo de relaxação (Γ = τ−1 ) e µ2 é denominado segundo cumulante ou segundo momento,

e corresponde à uma expectativa de ocorrência. Geralmente, o método é disponível

acompanhando os programas deaquisição de dados. As funções de correlação são

classicamente tratadas aplicando-se a operação matemática denominada transformada inversa

de Laplace (Equação 13):

g2(t)−1=β A(τ)exp(−t / τ)dτ∫%& '(2 (13)

Esta transformação normalmente é feita com o auxílio de programascomerciais como

o programa CONTIN ou o algoritmo REPES incorporado ao programa comercial Gendist, por

exemplo. O resultado desta transformação A(q,t) é uma distribuição de tempos de relaxação

que pode consistir de um pico ou de vários picos, correspondendo à presença de uma única

Page 55: Nívia do Nascimento Marques

 

53

população de partículas ou a diferentes populações de partículas em uma mesma amostra,

respectivamente. A Figura 25 ilustra uma função de correlação e o resultado de sua análise.

Figura 25 –Exemplo de uma função de correlação temporal (preto) e da distribuição dos tempos de relaxação

(vermelho) obtidos com o programa CONTIN, a um ângulo de 90°

Fonte: (Mazzarino et al., 2012)

A partir do valor de Γ , pode-se determinar quantitativamente o coeficiente de difusão

(D) da partícula por meio da relação com o vetor de espalhamento (q), a seguir (Equação 14):

D = Γ

q2 (14)

Finalmente, a partir de um valor de coeficiente de difusão, é possível o cálculo do

valor do raio hidrodinâmico Rh da partícula espalhante, através do uso da equação de Stokes-

Einstein (Equação 15):

Rh =kBT6πηD

(15)

Em que η é viscosidade do solvente, T é a uma dada temperatura da medida e kB é a

constante de Boltzmann (1,38 x 10-23 J K-1).Para sistemas monodispersos, a medida do

coeficiente de difusão somente no ângulo de observação de 90o gera valores de Rh bastante

confiáveis. Para amostras polidispersas, que é o caso da maioria dos polímeros, faz-se

necessário o monitoramento das funções de correlação em diferentes ângulos (Figura 26) e o

Page 56: Nívia do Nascimento Marques

 

54

coeficiente de difusão é obtido através da inclinação de Γ vs. q2, e aplicação do valor de D na

Equação de Stokes-Einstein (Silveira e Giacomelli, 2008).

Figura 26 –Exemplo de uma função de correlação temporal e da distribuição do tempo de relaxação obtida com o programa CONTIN, a diferentes ângulos de espalhamento

Fonte: (Mazzarino et al., 2012)

3.4.2 Reologia

O estudo do comportamento reológico de polímeros termoassociativos em meio

aquoso é um aspecto bastante relevante de investigação (Hietala et al., 2008; Recillas et al.,

2009; Dumitriu, Mitchell e Vasile, 2011), já que ele pode ajudar a elucidar os processos de

associação (Chassenieux, Nicolai e Benyahia, 2011), particularmente sua performance em

resposta à taxa de cisalhamento, em presença de sais e a diferentes temperaturas.

A reologia descreve a deformação de sólidos, líquidos ou gases sob a influência de

tensões. Sólidos ideais deformam-se elasticamente, ou seja, a energia necessária para a

deformação é totalmente recuperada quando a tensão é removida. Fluidos ideais (líquidos e

gases) deformam-se irreversivelmente, ou seja, fluem. Sendo assim, a energia requerida para a

deformação é dissipada sob a forma de calor e não pode ser recuperada através da remoção da

tensão.

Os corpos reais não são sólidos ideais nem fluidos ideais. Os sólidos reais também

podem se deformar de forma irreversível (fluir) quando sob a influência de forças de

magnitude suficiente. Também, somente alguns líquidos de importância técnica ou prática se

aproximam dos líquidos com comportamento ideal. A grande maioria dos líquidos apresenta

Page 57: Nívia do Nascimento Marques

 

55

comportamento reológico que os classifica numa região entre os líquidos e os sólidos: eles são

elásticos e viscosos e, por essa razão, são chamados viscoelásticos.

Os equipamentos que medem as propriedades viscoelásticas de materiais são

chamados reômetros. Em particular, os sistemas de medição, que envolvem a utilização de

cilindros coaxiais em reômetros, resultam do “dobramento” de ambos os pratos do modelo de

placas paralelas (Figura 27), formando um cilindro externo e outro interno. Uma amostra

líquida preenche o espaço anular entre os dois cilindros e é submetida a um cisalhamento, em

que o cilindro externo (copo) é fixo e o interno (rotor) gira (Schramm, 2006).

Figura 27 – Fluxo entre duas placas paralelas

Fonte: Autor

Antes de uma breve descrição do comportamento reológico dos fluidos, é essencial

definir um parâmetro fundamental: a viscosidade. A viscosidade de um fluido foi definida por

Newton como a resistência ao deslizamento de suas moléculas devido à fricção interna e,

quanto maior o grau de fricção interna de um fluido, maior é a sua viscosidade. O modelo de

um fluido disposto entre duas placas paralelas, sendo uma placa estacionária (inferior), auxilia

na compreensão (Figura 27). Quando uma força F é aplicada tangencialmente a placa

superior, de área A, é gerado um fluxo na camada líquida, sendo que sua velocidade diminui

em direção à placa inferior, até chegar a zero. De acordo com esse modelo, a força requerida

por unidade de área (F/A) para manter uma diferença de velocidade entre as placas (dv/dx) é

diretamente proporcional ao gradiente de velocidade através do líquido. Assim, o coeficiente

de proporcionalidade é igual à viscosidade (η) (Ferreira et al., 2005).

(16)

!

F dvA dx= η

Page 58: Nívia do Nascimento Marques

 

56

A força por unidade de área é conhecida como tensão de cisalhamento (σ) e o

gradiente de velocidade é conhecido como taxa de cisalhamento ( ). Substituindo (F/A) por

(σ) e (dv/dx) por ( ), tem-se a equação de Newton (Equação 17) para a viscosidade de um

fluido.

(17)

Os fluidos chamados Newtonianos apresentam uma relação linear entre a taxa de

cisalhamento e a tensão de cisalhamento, ou seja, a viscosidade mantém-se constante com a

variação na taxa de cisalhamento. Ao contrário dos fluidos Newtonianos, os fluidos não-

Newtonianos não apresentam uma relação linear entre a tensão de cisalhamento e a taxa de

cisalhamento, isto é, os valores da viscosidade variam com a variação nos valores da taxa de

cisalhamento.

Em especial, para alguns fluidos, os valores de viscosidade diminuem com o aumento

da taxa de cisalhamento; nesse caso, diz-se que o material possui comportamento

pseudoplástico. Vale salientar que o comportamento de fluxo pseudoplástico não é uniforme

ao longo de toda a faixa de taxa de cisalhamento aplicada. Quando em uma faixa de baixa

taxa de cisalhamento, o movimento Browniano mantém as moléculas ou partículas dispersas

aleatoriamente, apesar dos efeitos iniciais da orientação de cisalhamento. Em taxas de

cisalhamento muito baixas, os líquidos pseudoplásticos se comportam similarmente aos

líquidos Newtonianos, apresentando uma independente da taxa de cisalhamento

(geralmente chamada de viscosidade a cisalhamento zero). Quando a taxa de cisalhamento

aumenta, chega-se em certo ponto em que o cisalhamento é capaz de induzir a orientação da

molécula ou partícula, ou seja, o cisalhamento excede o efeito aleatório do movimento

Browniano, o que promove a diminuição da viscosidade. Já em taxas de cisalhamento

extremamente altas, a viscosidade irá se aproximar de um valor constante, . Taxas ainda

mais altas não são mais capazes de causar diminuição na viscosidade, com a obtenção de uma

orientação máxima das partículas.

Quando a viscosidade aumenta com o aumento da taxa de cisalhamento, diz-se que o

material possui comportamento dilatante e, como exemplo, tem-se certas suspensões com alta

porcentagem de sólido. Esse comportamento está relacionado à quebra do empacotamento

η =γ

Page 59: Nívia do Nascimento Marques

 

57

formado por essas partículas e, como o sistema possui uma alta concentração de sólido, o

líquido presente não é suficiente para preencher todos os vazios.

Outros tipos de fluidos não-Newtonianos são os fluidos plásticos. Esses fluidos

necessitam de uma tensão finita, conhecida como tensão de escoamento, para que ocorra

movimento das partículas. Esse tipo de comportamento é característico de fluidos de

perfuração de poços de petróleo, graxa, pasta dental, borrachas naturais, entre outros

(Schramm, 2006).

Page 60: Nívia do Nascimento Marques

 

58

4 PARTE EXPERIMENTAL

4.1 MATERIAIS

A carboximetilcelulose sódica (CMC) foi fornecida pela Sigma-Aldrich (França). A

massa molar ponderal média indicada pelo fabricante foi de 9,0x104 g/mol. As Jeffamine® M-

600 e Jeffamine®M-2070 (poliéteraminas comerciais) foram gentilmente doadas pela

Huntsman. A proporção óxido de propileno/óxido de etileno(OP/OE) indicada pelo fabricante

foi de 9/1 e 10/31, respectivamente.

Os ativadores da copolimerização, hidrocloreto de 1-(3-(dimetilamino)propil)-3-etil-

carbodiimida (EDC) e N-hidroxisuccinimida (NHS), foram fornecidos pela Carbosynth

(França). Água deuterada (D2O) e sal de sódio do ácido 3-(trimetilsilil)-3,3,2,2-

tetradeutériopropionico ((CH3)3SiCD2CD2CO2Na) foram fornecidos pela Sigma-Aldrich

(França). Cloreto de sódio (NaCl), cloreto de magnésio (MgCl2), sulfato de sódio (Na2SO4) e

cloreto de cálcio (CaCl2) também foram adquiridos da Sigma-Aldrich (França). Carbonato de

potássio (K2CO3) foi fornecido pela Analar Normapur (França) e nitrato de sódio (NaNO3) foi

fornecido pela Merck (França). Todos os materiais foram usados sem purificação prévia.

4.2 SÍNTESE DOS COPOLÍMEROS

A síntese dos copolímeros ocorreu em meio aquoso, utilizando o par EDC/NHS como

agentes de acoplamento, à temperatura ambiente (~ 25 ºC), conforme apresentado na Tabela

1.A CMC foi dissolvida por meio da adição de 1,0 g do polissacarídeo em 150 mL de água

destilada, que foi deixada sob agitação magnética constante, durante 24 horas. A Jeffamine®

foi dissolvida, separadamente, em 50 mL de água destilada. Então, as soluções de CMC e

Jeffamine® foram combinadas e mais 50 mL da água foram adicionados à mistura resultante,

que foi deixada sob agitação magnética constante por mais 30 minutos. Em seguida, o pH foi

ajustado em ~5, por meio da adição de HCl 0,1 M. Após 30 minutos, NHS e EDC foram

adicionados, respectivamente, à solução e a reação ocorreu durante 24 horas.

Os copolímeros foram purificados por filtração tangencial, usando cápsulas (Pall®)

com tamanho de corte de 10000 g/mol. O sistema foi lavado com NaCl 0,5 M (Hourdet,

L'alloret e Audebert, 1997), sendo a eliminação da Jeffamine® verificada por análises de

Page 61: Nívia do Nascimento Marques

 

59

RMN 1H (D2O) de alíquotas rotaevaporadas do filtrado. Finalmente, o sistema foi lavado com

água destilada até que a condutividade atingisse ~10 µS/cm (Marques et al., 2016), e os

copolímeros foram recuperados por liofilização (Figura 28).

Tabela 1 – Concentração molar dos reagentes usados na síntese dos copolímeros

Código CMC Jeffamine® Agentes de Acoplamento

[COO-] [M-2070] [M-600] [EDC] [NHS] CMC-g-JeffM2070-2 1 2 - 4 2 CMC-g-Jeff2070-0.5 1 0.5 - 4 2 CMC-g-JeffM600-2 1 - 2 4 2 CMC-g-Jeff600-0.5 1 - 0.5 4 2

Fonte: Autor

Figura 28 – Esquema de purificação dos copolímeros por filtração tangencial

Fonte: adaptado de(Pall)

Page 62: Nívia do Nascimento Marques

 

60

4.3 CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL DOS COPOLÍMEROS E DE SEUS

PRECURSORES

4.3.1 Espectroscopia no Infravermelho

Os espectros na região do infravermelho foram obtidos em um espectrômetro

Spectrum TwoTM FT-IR da Perkin Elmer (CERMAV – França). As amostras sólidas foram

analisadas em pastilhas de KBr, no intervalo de 4000 a 400 cm-1. Já as amostras líquidas

(poliéteraminas) foram analisadas diretamente em uma janela de CaF2, no intervalo de 4000 a

1000 cm-1.

4.3.2 Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio

Os espectros de ressonância magnética nuclear de hidrogênio foram obtidos em um

espectrômetro Bruker Avance DRX400 de 400 MHz (CERMAV – França). Os espectros

foram processados no programa MestreNova 6.2.1.

4.3.2.1 Carboximetilcelulose

A determinação do grau médio de substituição (GS ) da CMC, isto é, o número médio

de grupos carboximetil por mero, foi feita com o auxilio da técnica de ressonância magnética

nuclear de hidrogênio, a partir da hidrólise em meio ácido a quente do polissacarídeo,

conforme descrito na literatura (Ho, 1980; Caraschi e Campana Filho, 1999), mas com

algumas modificações. Neste caso, o polissacarídeo foi hidrolisado em H2SO4 concentrado, a

90 ºC, por 30 minutos. A solução foi neutralizada com NaOH e rotaevaporada para

eliminação de água. O produto foi então dissolvido em água deuterada e analisado por RMN 1H, a 25 °C, utilizando o pico da água como padrão interno (δ=4,80 ppm).

O valor do grau de substituição médio foi obtido através da razão entre as integrais dos

hidrogênios metilênicos dos grupos carboximetila e as integrais dos hidrogênios pertencentes

ao anel da unidade β-D-glicopiranosil ligados aos carbonos C2, C3, C4, C5 e C6, empregando

a seguinte expressão (Equação 18):

Page 63: Nívia do Nascimento Marques

 

61

(18)

Em que: a = integral referente aos hidrogênios metilênicos da carboximetila; b = integral

referente aos 6 hidrogênios ligados ao anel da unidade β-D-glicopiranosil.

4.3.2.2 Poliéteraminas

A massa molar da Jeffamine® M-600 e da Jeffamine® M-2070 foi determinada através

da integração dos picos obtidos nos espectros de RMN de1H, a 25 °C, utilizando D2O como

solvente e o pico água como padrão interno (δ=4,80 ppm).Os deslocamentos químicos foram

comparados aos valores já encontrados na literatura para essas poliéterminas (Hourdet,

L'alloret e Audebert, 1997; Mocanu et al., 2011; Park et al., 2011; Dulong et al., 2012; Gupta

et al., 2015).

4.3.2.3 Copolímeros

A determinação da porcentagem de enxertia de cadeias de Jeffamine® na CMC foi

determinada a partir dos espectros de RMN 1H dos copolímeros, a 80 °C, utilizando D2O

como solvente e o sal de sódio do ácido 3-(trimetilsilil)-3,3,2,2-tetradeutériopropionico como

padrão interno (δ=0.00 ppm)(D'este, Alini e Eglin, 2012). O valor foi obtido com base na

integração dos picos dohidrogênio anomérico da CMC e dos grupos-CH3pertencentes aos

meros de óxido de propileno da Jeffamine®, utilizando a seguinte expressão (Equação 19):

(19)

Em que: ICH3 se refere ao valor da integral dos grupos -CH3 dos meros do óxido de propileno;

nCH3 se refere ao número de meros de óxido de etileno na cadeia da Jeffamine®; e IHanomérico se

refere ao valor da integral do pico do hidrogênio anomérico da CMC (pico base). Dessa

a2GS= b6

3

anomérico3

CH

HCH

Ix100

3.n .I

Page 64: Nívia do Nascimento Marques

 

62

forma, o cálculo demonstra a porcentagem de meros de CMC (cada mero possui um

hidrogênio anomérico) que foi enxertada com cadeia de Jeffamine®.

4.3.3 Espalhamento de Luz Estático

Medidas de espalhamento de luz estático foram realizadas utilizando-se um

goniômetro ALV-5000/ALV, equipado com laser polarizado linear de He-Ne operando a um

comprimento de onda de 632,8 nm, um detector de ângulo móvel e um correlator digital

múltiplo τ ALV-5000/EPP(CERMAV – França). CMC e os copolímeros foram dissolvidos

em NaNO3 0,1 M (ver método de preparação na seção 4.4.1), em diferentes concentrações

poliméricas (0,5-2,0 g/L),e em seguida foram filtrados em cubetas cilíndricas de vidro de 10

mm, por meio de membranas MILLIPORE Millex® LCR de 0,45 µm. A temperatura das

medidas foi mantida a 25 °C, com o auxílio de um banho termostático acoplado ao

goniômetro. O ângulo de espalhamento variou de 40 a 150°, com intervalos de 5 º, utilizando

o tolueno como referência interna.

Os valores de massa molar ponderal média, Mw, do raio de giração, Rg, e do segundo

coeficiente virial, A2, foram determinados através da dupla extrapolação, a ângulo zero e

concentração zero, através do método de Zimm (Vidal, Balaban e Borsali, 2008), com o

auxílio do programa ALV Static & Dinamic FIT and PLOT. O incremento do índice de

refração (dn/dc) utilizado para as soluções aquosas de CMC e dos copolímeros foi de 0,163

mL/g, conforme valor encontrado na literatura para CMC dissolvida em NaNO3 0,1M, a um

comprimento de onda de 632,8 nm (Hoogendam et al., 1998). Considerou-se que o dn/dc não

variou significativamente após a modificação química da CMC.

4.4 AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES EM MEIO AQUOSO

4.4.1 Preparação das Soluções Poliméricas

As soluções poliméricas foram preparadas através da dissolução de quantidade

apropriada de polímero em diferentes meios aquosos: água Milli-Q, água do mar sintética

(AMS), NaCl 0,5 M, K2CO3 0,5M e NaNO3 0,1 M. Nos dois primeiros solventes, o polímero

foi adicionado diretamente ao meio aquoso desejado e deixado sob agitação constante por 24

Page 65: Nívia do Nascimento Marques

 

63

horas. Para os três últimos solventes, o polímero foi primeiramente adicionado à água Milli-Q

e deixado sob agitação constante por 24 horas, para garantir a completa solubilização das

macromoléculas. Em seguida, o sal foi adicionado à solução de polímero.

A água do mar sintética foi preparada de acordo com a norma ASTM D 1141 – 98,

sendo utilizados apenas os sais com concentração maior que 1,0 g/L(Tabela 2). A força iônica

das soluções salinas foi calculada a partir da seguinte expressão (Equação 20):

(20)

em que I é a força iônica da solução, Ci é a concentração molar do íon i (mol/L) eZi é o

número de carga do íon i. A composição e a força iônica das diferentes soluções salinas

utilizadas neste trabalho são apresentadas na Tabela 2.

Tabela 2 –Composição e força iônica das soluções salinas utilizadas Meio aquoso Sal Concentração

(g/L) Concentração

(mol/L) Força iônica

(mol/L) AMS NaCl 24,53 0,42 0,722

MgCl2 5,20 0,06 Na2SO4 4,09 0,03 CaCl2 1,16 0,03

NaCl 0,5 M NaCl 29,22 0,5 0,5 K2CO3 0,5 M K2CO3 69,11 0,5 1,5 NaNO3 0,1 M NaNO3 8,50 0,1 0,1

Fonte: Autor

4.4.2 UV-vis

A determinação da temperatura de turvação (CPT – cloud point temperature) das

amostras, em diferentes meios aquosos, foi feita em um espectrofotômetro UV-vis Cary 50

Bio da Varian, acoplado a um banho termostático (CERMAV – França). A CPT foi definida

como a temperatura na qual a transmitância da solução foi reduzida em 50% do valor inicial

(Qiu, Tanaka e Winnik, 2007; Xu, Ye e Liu, 2007).

I = 12

CiZi2

i=1

n

Page 66: Nívia do Nascimento Marques

 

64

4.4.3 Espalhamento de Luz Dinâmico

Medidas de espalhamento de luz dinâmico foram realizadas no mesmo aparato

utilizado para o espalhamento de luz estático. As amostras, em diferentes solventes, a uma

concentração de polímero de 1,5 g/L, foram filtradas em cubetas cilíndricas de vidro de 10

mm, por meio de membranas MILLIPORE Millex® LCR de 0,45 µm. Neste caso, as medidas

foram feitas a 25 e 60 ºC, mantidas constantes por um banho termostático acoplado ao

goniômetro. O ângulo de espalhamento variou de 40 a 150 °, com intervalo de 5 º e tempo de

análise de 300 segundos para cada ângulo.

Os dados foram coletados usando o programa ALV Correlator Control. As

distribuições dos tempos de relaxação (τ) foram obtidas através da análise CONTIN da função

de autocorrelação (g(2)-1)(Otsuka et al., 2010; Zepon et al., 2015). Os coeficientes de difusão,

D, foram calculados a partir da Equação 21:

(21)

Em que Γ é a frequência de relaxação (Γ = τ-1) e q é o vetor de espalhamento (Equação 1).

Consequentemente, o raio hidrodinâmico (Rh) foi calculado a partir da equação de Stokes-

Einstein (Equação 15).

4.4.4 Reologia

As medidas reológicas foram feitas em um reômetro Haake Mars da Thermo (LAPET –

Instituto de Química – UFRN – Brasil), utilizando um sensor do tipo cilindros coaxiais de modelo

DG41Ti, acoplado a um banho termostático. As medidas foram feitas a 25 e 60 ºC, variando a

taxa de cisalhamento de 0,2 a 1000 s-1.

20q

Dq →

Γ=

Page 67: Nívia do Nascimento Marques

 

65

5 RESULTADOS E DISCUSSÃO

5.1 SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL

5.1.1 Síntese dos copolímeros

A utilização de carbodiimidas em reações de acoplamento entre grupos amino e

carboxilato é um procedimento clássico na literatura para produção de peptídeos. Em

particular, as carbodiimidas são bastante aplicadas na modificação de polímeros contendo

grupos carboxilato com moléculas pequenas ou macromoléculas funcionalizadas com uma

amina primária em uma ponta da cadeia (ou em ambas as pontas para gerar reticulação)

(Karakasyan et al., 2008).

No caso de polímeros solúveis em água, como a carboximetilcelulose, a reação pode

ser feita empregando-se uma carbodiimida que também seja solúvel em água, como o

hidrocloreto de 1-(3-(dimetilamino)propil)-3-etil-carbodiimida (EDC). O mecanismo proposto

na literatura (Figura 29) geralmente envolve a protonação do EDC (1) em meio aquoso ácido

(pH ~5), que em seguida é adicionado aos grupos carboxilato, nucleófilos, da CMC. O

intermediário formado(O-acilisouréia, 2) pode rearranjar-se em um produto muito menos

reativo (N-aciluréia, 3). Então, além da utilização de maiores quantidades do EDC em relação

ao COO-, o NHS é adicionado para diminuir a formação dessas reações laterais. O NHS reage

com 2 para formar o intermediário 4, que é então convertido no copolímero enxertado, através

da reação com a Jeffamine®. A hidrólise do intermediário 4 é muito lenta se comparada à sua

reação com a Jeffamine® (De Vos et al., 1994; Drotleff et al., 2004; Karakasyan et al., 2008;

Dulong et al., 2012; Gupta et al., 2015).

Page 68: Nívia do Nascimento Marques

 

66

Figura 29 –Ilustração do mecanismo de enxertia da Jeffamine® na CMC

Fonte : adaptado de (De Vos et al., 1994)

Page 69: Nívia do Nascimento Marques

 

67

5.1.2 Infravermelho

O espectro no infravermelho da CMC é apresentado na Figura 30 (a). A banda a 3450

cm-1 pode ser atribuída à deformação axial de O-H, a banda por volta de 2980 cm-1 é relativa à

deformação axial de Csp3-H e o pico em 1602 cm-1 é resultado da vibração de deformação

axial assimétrica dos grupos carboxilato (COO-) da carboximetilcelulose sódica. Também, a

banda absorção em 1420 cm-1 correspondente tanto à deformação axial simétrica dos grupos

carboxilato quanto à deformação angular –CH2, adjacente à carbonila (Ekici, 2011; Wu,

Chang e Ma, 2011). Ainda, a absorção em 1072 cm-1 é devido à vibração de deformação axial

do grupo C-O presente no anel glicosídico da carboximetilcelulose(Qiu et al., 2007).

Os espectros no IV da Jeffamine® M-600 e Jeffamine® M-2070 são apresentados na

Figura 30 (b). As principais bandas referem-se à deformação axial de NH2terminal (por volta

de 3630 e3440 cm-1), deformação axial de Csp3-H (~2980 cm-1) e vibração de deformação

axial do grupo C-O (~1100 cm-1) presentes nas cadeias desses oligômeros(Belbekhouche et

al., 2011; Dulong et al., 2012).

Figura 30 – Espectros no IV obtidos para (a) CMCe para (b) Jeffamine® M-2070 e Jeffamine® M-600

Fonte : Autor

A análise de espectroscopia na região do infravermelho confirmou a reação de enxertia

através do aparecimento de bandas de bandas características de amida I (C=O), em torno de

1655 cm-1, e de amida II (N-H), em torno de 1552 cm-1, nos espectros copolímeros

sintetizados (Figura 31). Além disso, foi possível observar a presença da banda em torno de

3420 cm-1, atribuída à deformação axial de hidroxilas da CMC e a banda a 2920 cm-1 de

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500-­‐20

0

20

40

60

80

100

Tra

nsmitância  (%)

Numero  de  onda  (cm -­‐1)

OH

3450

C H

C OO -­‐

16021420

1072C -­‐O

(a)

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000

J effamine®  M-­‐600  

C -­‐H C -­‐O

NH 2

Numero  de  onda  (cm-­‐1)

J e ffamine®  M-­‐2070

NH 2

C -­‐H C -­‐O

(b)

Page 70: Nívia do Nascimento Marques

 

68

deformação axial de Csp3-H da CMC e das poliéteraminas. A deformação axial assimétrica

dos grupos carboxilato da CMC foi detectado em 1559 cm-1, e a banda em torno de 1100 cm-1

pode ser atribuída à deformação axial C-O do polissacarídeo e das poliéteraminas (Campana-

Filho e De Britto, 2009; Belbekhouche et al., 2011; Dulong et al., 2012; Yadollahi e Namazi,

2013).

Figura 31 – Espectros no infravermelho obtidos para os copolímeros

Fonte : Autor

A título de comparação, um espectro no IV de uma mistura física entre CMC e

Jeffamine® M-2070 foi obtido (Figura 32). A composição da mistura física foi a mesma usada

na síntese da CMC-g-Jeff2070-2, mas sem a adição dos agentes de acoplamento, e o material

foi liofilizado antes da análise. Foi possível observar que não há o surgimento de novas

bandas de absorção, mas simplesmente uma sobreposição dos picos da CMC e da

poliéteramina.

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

0

20

40

60

80

100

C HC -­‐O

OH

Tra

nsmitância  (%)

Numero  de  onda  (cm-­‐1)

 C MC -­‐g -­‐J effM2070-­‐2

amida  I amida  II

C OO-­‐

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

0

20

40

60

80

100

Tra

nsmitância  (%)

Numero  de  onda  (cm-­‐1)

 C MC -­‐g -­‐J effM2070-­‐0.5

OH C Hamida  I

C OO-­‐

amida  II

C -­‐O

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 50040

50

60

70

80

90

100

110

Tra

nsm

itân

cia  (%

)

Numero  de  onda  (c m -­‐1)

 C MC -­‐g -­‐J effM600-­‐2

OH

C H

amida  I

C OO -­‐

amida  II

C -­‐O

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Tra

nsmitância  (%)

Numero  de  onda  (c m -­‐1)

 C MC -­‐g -­‐J efM600-­‐0.5

OH

C H

amida  I

C OO -­‐

amida  II

C -­‐O

Page 71: Nívia do Nascimento Marques

 

69

Figura 32 – Espectro no infravermelho para uma mistura física entre CMC e Jeffamine® M-2070

Fonte : Autor

5.1.3 RMN 1H

5.1.3.1 CMC

A determinação do grau médio de substituição médio da carboximetilcelulose foi

possível graças à análise do espectro de RMN 1H da CMC hidrolisada em meio ácido a quente

(Figura 33).

Figura 33 –Espectro de RMN 1H da CMC hidrolisada, obtido 25 °C em água deuterada

Fonte: Autor

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

0

20

40

60

80

100

1456

1108

1608

2880

Tra

nsm

itân

cia  (%

)

Numero  de  onda  (cm-­‐1)

3440

Page 72: Nívia do Nascimento Marques

 

70

Sabendo que o valor da integração dos picos de hidrogênio metilênicos da

carboximetila foi igual a 2 e que o valor da integral dos hidrogênios ligados ao anel da

unidade β-D-glicopiranosil foi igual a 6, e utilizando a Equação 18, o GS da CMC usada

neste estudo é de 1. Isso significa que, em média, cada mero de CMC apresenta um grupo

COO-. Este parâmetro é de fundamental importância, pois fornece o número de grupos

reativos da CMC para a síntese dos copolímeros com a Jeffamine®.

5.1.3.2 Jeffamine®

Os espectros de RMN 1H da Jeffamine® M-600 e Jeffamine® M-2070 assim como as

estruturas químicas obtidas por integração dos picos desses espectros são apresentados nas

Figuras33 e 34, respectivamente. Em ambos os casos, o pico do grupo metil adjacente ao NH2

(pico “a” nas Figuras 34 e 35) foi usado como base para a integração (3H) (Hourdet, L'alloret

e Audebert, 1997; Mocanu et al., 2011; Park et al., 2011; Dulong et al., 2012; Gupta et al.,

2015).

. Figura 34 – Espectro de RMN 1H e estrutura química da Jeffamine® M-600

Fonte: Autor

Page 73: Nívia do Nascimento Marques

 

71

Para a Jeffamine® M-600, a massa molar encontrada, de 597 g/mol, é muito similar ao

valor indicado pelo fabricante (em torno de 600 g/mol). Esse fator também levou à obtenção

da proporção 9/1 (OP/OE), que é a mesma fornecida pela Huntsman.

Já para a Jeffamine® M-2070, a massa molar obtida foi igual a 2048 g/mol, um pouco

maior que a fornecida pelo fabricante (aproximadamente 2000 g/mol). Em função disso, a

proporção OP/OE determinada experimentalmente (10/33) foi ligeiramente diferente da

informada pelo fabricante (10/31). A determinação da massa molar e proporção entre os

grupos OP e OE é de fundamental importância, pois indica a quantidade de grupos amino por

grama de amostra, importantes para a síntese dos copolímeros, assim como ajuda na

interpretação do comportamento observado pela Jeffamine® e seus copolímeros.

Figura 35 –Espectro de RMN 1H e estrutura química da Jeffamine® M-2070

Fonte: Autor

Page 74: Nívia do Nascimento Marques

 

72

5.1.3.3 Copolímeros

A porcentagem de enxertia foi determinada com o auxílio da ressonância magnética

nuclear de 1H, através da integração dos picos referentes aos grupos CH3dos meros de óxido

de propileno na Jeffamine® e do hidrogênio anomérico da CMC(Hourdet, L'alloret e

Audebert, 1997; Mocanu et al., 2011; Park et al., 2011; Dulong et al., 2012; Gupta et al.,

2015), conforme indicado pela Equação 19. Todos os outros hidrogênios pertencentes ao

polissacarídeo e aos hidrogênios metílicos e metilênicos da Jeffamine® aparecem sobrepostos

da faixa de 3,2-4,2 ppm.

Os valores de porcentagem de enxertia de cadeias de Jeffamine® na CMC modificada

são apresentados na Tabela 3. Foram observados valores semelhantes de enxertia quando a

proporção no meio reacional entre grupos amino carboxilato é a mesma, isto é, de 14 e 16 %

quando COO-:NH2=1:2 e porcentagem de 8 e 9 % para COO-:NH2=1:0,5. Valores superiores

de porcentagem de enxertia para a síntese com a Jeffamine® M-600 provavelmente ocorreram

em função do menor tamanho da cadeia a ser enxertada, gerando menor impedimento

estérico.

Tabela 3 –Porcentagem de enxertia dos copolímeros

Copolímero CMC Jeffamine® Porcentagem de enxertia (%)

[COO-] [M-2070] [M-600] CMC-g-JeffM2070-2 1 2 - 14 CMC-g-Jeff2070-0.5 1 0.5 - 8 CMC-g-JeffM600-2 1 - 2 16 CMC-g-Jeff600-0.5 1 - 0.5 9

Fonte: Autor

Os valores de enxertia demonstram que a reação não foi quantitativa. Esse fator pode

estar relacionado com o meio ácido em que a reação é processada, que faz com que parte das

aminas estejam na forma protonada (-NH3+) e, assim, não nucleofílicas nesse meio (D'este,

Eglin e Alini, 2014). A Jeffamine® M-2070, por exemplo, apresenta pKa = 9,6(Cui e Van

Duijneveldt, 2010), bem acima do pH da síntese, que é igual a 5.

5.1.4 Espalhamento de luz estático

Page 75: Nívia do Nascimento Marques

 

73

Os valores de massa molar ponderal média (Mw), raio de giração (Rg) e segundo

coeficiente do virial (A2) da CMC e dos copolímeros, determinados através de medidas de

espalhamento de luz estático, são exibidos na Tabela 4. Tanto a CMC quanto os copolímeros

apresentaram valores de A2 positivos em NaNO3 0,1M, indicando boa interação polímero-

solvente. Ao mesmo tempo, o Rg dos copolímeros foi maior em relação ao da CMC,

mostrando um aumento no raio do centro de massa da CMC modificada.

A massa molar da CMC foi de 9,0x104 g/mol, mesmo valor informado pelo fabricante.

Todos os copolímeros apresentaram massa molar maior que a CMC, indicando a enxertia das

cadeias de Jeffamine® na cadeia principal do polissacarídeo. Esse aumento no Mw obtido para

as CMC modificadas é muito importante, pois auxilia no aumento da viscosidade das soluções

poliméricas (Vidal, Balaban e Borsali, 2008).

Tabela 4 – Massa molar ponderal média (Mw), raio de giração (Rg), e segundo coeficiente do virial (A2) da

CMC e seus copolímeros graftizados obtidos por espalhamento de luz estático, através do método de Zimm, em NaNO3 0,1M, a 25 °C

Amostra Solvente Mw (g.mol-1) A2(mol.L.g-2) Rg (nm)

CMC NaNO3 0,1M 9,0x104 9,1x10-6 43,1

CMC-g-JeffM2070-2 NaNO3 0,1M 4,3x105 6,9x10-7 68,3

CMC-g-JeffM2070-0.5 NaNO3 0,1M 3,0x105 1,9x10-6 57,2

CMC-g-JeffM600-2 NaNO3 0,1M 6,0x105 1,7x10-6 99,0

CMC-g-JeffM600-0.5 NaNO3 0,1M 2,7x105 1,4x10-6 68,5 Fonte: Autor

5.2 ESTUDO DA ASSOCIAÇÃO EM MEIO AQUOSO

5.2.1 UV-vis

A temperatura de turvação da Jeffamine® M-2070 e Jeffamine® M-600 foi determinada

por UV-vis em água Milli-Q, AMS, NaCl 0,5 M e K2CO3 0,5 M (Tabela 5).A Jeffamine® M-

600 apresentou temperatura de turvação em 50 °C em água, indicando a associação entre os

grupos hidrofóbicos e diminuição da solubilidade com o aumento na temperatura. Enquanto

isso, a solução de Jeffamine® M-2070 em água permaneceu translúcida durante todo o

aquecimento. Esse comportamento pode ser explicado em função da maior hidrofilicidade da

Page 76: Nívia do Nascimento Marques

 

74

Jeffamine® M-2070 (razão OP/OE de 10/33) em relação à Jeffamine® M-600 (razão OP/OE

=9/1).

A temperatura de turvação da Jeffamine® M-600 foi menor na presença de sais do que

em água Milli-Q, provavelmente em função do aumento na polaridade do meio, que facilita a

interação entre os grupos hidrofóbicos da poliéteramina (Yahaya et al., 2001). Ou seja, é o

conhecido efeito “salting out”, que diminui as interações polímero-solvente pela adição de

sais, mudando a organização da camada de hidratação de água que rodeia o polímero.

Tabela 5 – Temperatura de turvação (CPT) da Jeffamine® M-2070 e Jeffamine® M-600 em diferentes meios

aquosos, a uma concentração polimérica de 10 g/L Amostra/Solvente Água

Milli-Q

CPT(°C)

NaCl 0,5 M

(I = 0,5)

CPT (°C)

AMS

(I= 0,722)

CPT(°C)

K2CO3 0,5 M

(I = 1,5)

CPT (°C)

Jeffamine® M-2070 - - - 69

Jeffamine® M-600 50 44 48 28 Fonte: Autor

No caso da Jeffamine® M-2070, a temperatura de turvação foi observada apenas em

K2CO3 0,5 M. É sabido que cadeias de poli(óxido de etileno) com massa molar menor que

2000 g/mol não apresentam LCST em água, mas que com o aumento da cadeia a LCST pode

ser reduzida progressivamente a valores próximos a 100 °C (Hourdet, L'alloret e Audebert,

1994). Outro fator que pode reduzir a temperatura de turvação dessas soluções é a adição de

sais ao meio, que depende do tipo de eletrólito e da sua concentração no meio (De Vos et al.,

1994). O K2CO3é um dos sais com maior capacidade em diminuir a temperatura de turvação

do poli(óxido de etileno) (Hourdet, L'alloret e Audebert, 1994) e esse comportamento também

foi observado para as Jeffamine® M-2070 e Jeffamine® M-600 neste estudo.

O CO32-é um dos ânions que faz parte da conhecida série de Hofmeister com grande

capacidade em diminuir as interações polímero-solvente, seja por interação direta com as

porções hidrofílicas do polímero (Deyerle e Zhang, 2011) ou por interações do ânion com a

água de hidratação do polímero, que diminuem a solvatação das macromoléculas(Hourdet,

L'alloret e Audebert, 1994).

A transmitância em função da temperatura para as soluções de copolímeros é

apresentada na Figura 36. Nenhum dos copolímeros apresentou turvação em água, indicando

que a ligação química com um polissacarídeo hidrossolúvel e com cargas aumenta a

Page 77: Nívia do Nascimento Marques

 

75

hidrofilicidade do copolímero em relação à Jeffamine® e também pode diminuir as interações

entre as cadeias laterais. Entretanto, na presença de sais foi observado comportamento

termorresponsivo, dependendo do tipo de enxerto e da porcentagem de enxertia.

Figura 36 –Transmitância das soluções dos copolímeros em função da temperatura. Concentração de polímero =

5 g/L

20 30 40 50 60 70 80 90 1000

30

60

90

120

Tra

nsmitância  (%)

T empera tura  (°C )

 àg ua  NaC l  0,5  M  AMS  K 2C O3  0,5  M

C MC -­‐g -­‐J effM2070-­‐2

20 30 40 50 60 70 80 90 1000

30

60

90

120

Tra

nsim

tância  (%)

T emperatura  (°C )

 AMS  K

2C O

3  0,5  M

 NaC l  0,5  M  àg ua

C MC -­‐g -­‐MJ eff2070-­‐0.5

20 30 40 50 60 70 80 90 1000

30

60

90

120

Tra

nsmitância  (%)

T emperatura  (°C )

 AMS  NaC l  0,5M  àg ua

C MC -­‐g -­‐J effM600-­‐0.5

Fonte: Autor

Os copolímeros com maior porcentagem de enxertia, CMC-g-JeffM2070-2 e CMC-g-

JeffM600-2, turvaram em todos os meios salinos testados, sendo a temperatura de turvação

diminuída com o aumento da força iônica do meio (Tabela 6), provavelmente em função da

blindagem das cargas da CMC, que facilita a aproximação das cadeias, pelo chamado efeito

“salting out”, que diminui a solubilidade das macromoléculas no meio. Por outro lado, a

CMC-g-JeffM2070-0.5 apresentou temperatura de turvação apenas em K2CO3 0,5 M, já que é

o copolímero com menor porcentagem de enxertia. No caso da CMC-g-JeffM600-0.5, o

sistema permaneceu translúcido com o aquecimento em água, NaCl 0,5M e AMS, mas não

apresentou boa solubilização em K2CO3 0,5M, mesmo a 25 °C (solução turva e com

20 30 40 50 60 70 80 90 1000

30

60

90

120

Tra

nsmitância  (%)

T emperautra  (°C )

 K 2C 03  0,5  M

 AMS  àg ua  NaC l  0,5  M

C MC -­‐g -­‐J effM600-­‐2

Page 78: Nívia do Nascimento Marques

 

76

agregados macroscópicos em suspensão). Esse comportamento pode ter ocorrido em função

da combinação da alta polaridade do meio, que promove a agregação entre os grupos

hidrofóbicos, coma maior interação entre o CO32- e as porções hidrofílicas do copolímero, que

diminuem a interação polímero-solvente.

Tabela 6 – Temperatura de turvação (CPT) dos copolímeros em diferentes meios aquosos, a uma concentração

polimérica de 5 g/L Amostra/Solvente Água

Milli-Q

CPT(°C)

NaCl 0,5 M

(I = 0,5)

CPT(°C)

AMS

(I= 0,722)

CPT(°C)

K2CO3 0,5 M

(I = 1,5)

CPT (°C)

CMC-g-JeffM2070-2 - 89,5 85,3 48,5

CMC-g-JeffM600-2 - 85 64,5 57,5

CMC-g-JeffM2070-0.5 - - - 89

CMC-g-JeffM600-0.5 - - - * *amostra é turva na temperatura de preparação (25 °C)

Fonte: Autor

Para fins comparativos, também foi verificada a transmitância em função da

temperatura para uma mistura física entre CMC e Jeffamine® M-2070 em água e NaCl 0,5 M.

A amostra foi feita na mesma composição do copolímero CMC-g-Jeff2070-2, a uma

concentração total de polímero de 5g/L. Não foi observada temperatura de turvação nos

solventes testados, ao mesmo tempo em que é sabido que a CPT para o copolímero CMC-g-

Jeff2070-2 em NaCl 0,5 M é de 89,5 (Tabela 6), e que a Jeffamine® M-2070 não apresenta

CPT em nenhum desses solventes (Tabela 5). Isso indica a importância da modificação

química no comportamento associativo.

5.2.2 Espalhamento de luz dinâmico

Os dois copolímeros com maior grau de enxertia, CMC-g-JeffM600-2 e CMC-g-

JeffM2070-2, foram selecionados para determinação do raio hidrodinâmico (Rh) em diferentes

solventes (água, NaCl 0,5 M e AMS) e temperaturas (25 e 60 °C), a partir de medidas de

espalhamento de luz dinâmico. A escolha foi feita pela maior capacidade de ilustrarem o

caráter sal e termoresponsivo, como observado por UV-vis. A concentração polimérica, de 1,5

g/L, foi selecionada como intuito de tentar avaliar o caráter associativo dos copolímeros

mesmo a baixas concentrações de polímero. A Figura 37 apresenta a função de correlação e a

Page 79: Nívia do Nascimento Marques

 

77

distribuição do tempo de relaxação, com a respectiva dependência da frequência de relaxação

(1/τ) sobre o quadrado do vetor de onda (q2) para a CMC-g-Jeff6000-2 em água, a 25 °C. Este

gráfico permite a determinação do Rh, a partir do uso coeficiente angular da reta (coeficiente

de difusão) na Equação de Stokes-Einstein (Equação 15).

Figura 37 –(a) Função de autocorrelação (g(2)-1) a 120, 90, e 60 ° e distribuição do tempo de relaxação a 90

°(A(q,t)) (insert) para a CMC-g-JeffM600-2 em água, a 25 °C com a respectiva (b) dependência da frequência de relaxação (1/τ) sobre o quadrado do vetor de onda (q2).

Fonte: Autor

Em água, os copolímeros apresentaram elevado raio hidrodinâmico quando comparado

ao valor obtido em sal, provavelmente em função da repulsão eletrostática entre os grupos

carboxilato da cadeia principal, que promovem o aumento do volume ocupado pelas cadeias

no meio, e também pela presença dos enxertos que atuam como espaçadores (Tabela 7). Por

1E -­‐4 1E -­‐3 0.01 0.1 1 10 100 1000 10000

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1E -­‐3 0.1 10 1000 100000

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

A  (q

,t)

Tempo  (ms)

 90°

g(2) -­‐1

T empo  (ms )

 120°  90°  60°

(a)  

0.00E +000 2.00E +014 4.00E +014 6.00E +0140

200

400

600

800

1000

Γ (s-1)

q2  (m2-­‐)

R 2  =  0,99906C oefic iente  ang ular  =  1,41068x10-­‐12  s -­‐1m 2

(b )

Page 80: Nívia do Nascimento Marques

 

78

outro lado, o copolímero CMC-g-JeffM2070-2 apresentou menor raio hidrodinâmico que o

CMC-g-JeffM600-2, o que pode ser explicado pela maior massa molar e maior porcentagem

de enxertia deste último. Com aquecimento do sistema para 60 °C o Rh diminui,

provavelmente em função do aumento no movimento Browniano, que aumenta o coeficiente

de difusão das partículas. Embora a turbidez dos sistemas em água Milli-Q não tenha sido

alterada pelo aumento da temperatura, outras técnicas, como o espalhamento de luz e a

reologia, podem demostrar as transformações que ocorrem no sistema responsivo (D'este,

Alini e Eglin, 2012).

Em meio salino, a 25 °C, o Rh das cadeias isoladas foi maior para o CMC-g-

JeffM2070-2 que para o CMC-g-JeffM600-2, indicando que quanto mais hidrofílico o

enxerto, menor a contração das cadeias na presença de sal. A blindagem das cargas da CMC

também contribui para a diminuição do Rh. Ao mesmo tempo, o copolímero CMC-g-

JeffM600 apresentou dois modos de relaxação em AMS a 25 °C, o rápido sendo atribuído às

cadeias livres e o lento aos agregados. Os agregados foram formados, provavelmente, em

função de interações intermoleculares entre os cátions divalentes (Mg2+ e Ca2+) da água do

mar sintética com os grupos carboxilato do polissacarídeo(Vidal, Balaban e Borsali, 2008).

Como a CMC-g-JeffM600-2 tem maior caráter hidrofóbico, os agregados nesse caso também

podem ser atribuídos à associação intermolecular entre grupos hidrofóbicos como forma de

proteção do meio salino.

Tabela 7 – Raio hidrodinâmico (Rh) dos copolímeros em função do solvente e da temperatura, obtidos a uma

concentração de polímero = 1,5 g/L Copolímero Rh (nm)

Água

Rh (nm)

NaCl 0,5 M

Rh (nm)

AMS

25 °C 60 °C 25 °C 60 °C 25 °C 60 °C

CMC-g-JeffM2070-2 129 108 26 17 e 54 28 27,6

CMC-g-JeffM600-2 155 144 13 22,6 13 e 98 48 Fonte: Autor

Quando aquecidos a 60 °C, os copolímeros também apresentaram diferentes

comportamentos em função do meio. Em NaCl 0,5M, o CMC-g-JeffM600-2 apresentou maior

raio hidrodinâmico que a 25 °C, sugerindo a formação de associações hidrofóbicas

intermoleculares. Nas mesmas condições, o CMC-g-JeffM2070-2 apresentou dois modos de

Page 81: Nívia do Nascimento Marques

 

79

relaxação, o que sugere a formação de associações intramoleculares (cadeias isoladas) e

associações intermoleculares (agregados de maior tamanho) (Figura 38).

Figura 38 – Ilustração das associações dos copolímeros CMC-g-JeffM600-2 e CMC-g-JeffM2070-2 em NaCl

0,5M, a 25 e 60 °C

Adaptado de: (Zhang et al., 2010)

Em AMS, o raio hidrodinâmico da CMC-g-JeffM2070-2 não foi alterado de maneira

significativa com o aquecimento. Esse comportamento sugere que enxertos com maior

balanço hidrofílico/hidrofóbico promovem maior estabilidade do copolímero

termorresponsivo em meio de alta salinidade. Com a CMC-g-JeffM600-2 em AMS, por outro

lado, os dois modos de relaxação deram lugar a um modo de relaxação de valor intermediário.

Já que a 60 °C o CMC-g-JeffM600-2 em AMS está próximo da sua temperatura de turvação,

o Rh dos agregados começa a diminuir, em função da desidratação dos copolímeros, enquanto

que as cadeias isoladas começam a se associar pois o meio se torna gradativamente um mau

solvente para o CMC-g-JeffM600-2 (Figura 39).

Figura 39 – Ilustração das associações dos copolímeros CMC-g-JeffM600-2 e CMC-g-JeffM2070-2 em

AMS, a 25 e 60 °C

Adaptado de: (Zhang et al., 2010)

Page 82: Nívia do Nascimento Marques

 

80

5.3.3 Reologia

A reologia em diferentes meios aquosos (água, NaCl 0,5 M, AMS e K2CO3 0,5 M) e

temperaturas (25 e 60 °C), foi realizada para CMC-g-JeffM600-2 e CMC-g-Jeff2070-2, a uma

concentração polimérica de 5 g/L. Os copolímeros apresentaram comportamento

pseudoplástico, ou seja, a viscosidade aparente diminuiu em função da taxa de cisalhamento,

em todos os solventes e temperaturas. Esse comportamento ocorre em função do rompimento

de emaranhados e associações presentes e da orientação das cadeias de polímero na direção

do fluxo, com o aumento da taxa de cisalhamento. A baixas taxas de cisalhamento e nas taxas

de cisalhamento mais elevadas, alguns dos sistemas exibiram os chamados primeiro e

segundo platô Newtoniano, respectivamente, nos quais a viscosidade não é alterada com a

aplicação da taxa. No primeiro platô, a taxa não é suficiente para romper interações polímero-

polímero e nem para se sobrepor ao movimento aleatório das cadeias, e no segundo platô as

associações são desfeitas e as moléculas estão totalmente alinhadas na direção do fluxo

(Schramm, 2006).

Em água, o aumento da temperatura promove a diminuição da viscosidade aparente,

em função do aumento na mobilidade das cadeias para o CMC-g-JeffM2070-2 (Figura 40).

Entretanto, o copolímero CMC-g-JeffM600-2 apresenta as curvas a 25 e 60 °C praticamente

sobrepostas até a taxa de 200 s-1, quando a amostra tende ao segundo platô Newtoniano e a

viscosidade a 60 °C torna-se inferior a de 25 °C. Isso indica que associações intermoleculares

entre os enxertos são mais efetivas para o CMC-g-JeffM600-2 e promovidas com o

aquecimento, sendo que apenas a altas taxas de cisalhamento conseguem desfazer essas

interações e alinhar totalmente as cadeias na direção do fluxo.

Figura 40 –Viscosidade aparente em função da taxa de cisalhamento paraCMC-g-JeffM2070-2 e CMC-g-

JeffM6002, em água. A concentração de polímero utilizada foi de 5 g/L, a 25 e 60 ºC

Fonte: Autor

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CMC-g-Jeff600-2 (25°C) CMC-g-Jeff600-2 (60 °C)

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81

A viscosidade do CMC-g-JeffM2070-2 é menor em NaCl 0,5M (Figura 41) do que em

água (Figura 40), tanto a 25 quanto a 60 °C. Esse comportamento pode ser explicado em

função da blindagem das cargas do polissacarídeo e de contração das cadeias em função da

presença do sal no meio. O aumento na temperatura também promove a dimuição da

viscosidade aparente, mas de maneira menos efetiva que em água. Neste caso, associações

intermoleculares, observadas mesmo a baixas concentrações (Tabela 7), contribuem para que

a viscosidade não diminua significativamente. O copolímero CMC-g-JeffM600-2 em NaCl

0,5 M apresentou comportamento selhemante ao observado em água, com as curvas a 25 e 60

°C sobrepostas. Isso indica que o efeito hidrofóbico dos enxertos promove a formação de

agregados mesmo a baixas temperaturas, nessa concentração de polímero.

Figura 41 –Viscosidade aparente em função da taxa de cisalhamento para CMC-g-JeffM2070-2 e CMC-g-

JeffM6002, em NaCl 0,5 M. A concentração de polímero utilizada foi de 5 g/L, a 25 e 60 ºC

Fonte: Autor

Em água do mar sintética (Figura 42), os dois copolímeros apresentaram perfis

semelhantes entre si para as curvas de viscosidade aparente em função da taxa de

cisalhamento. Ambos tiveram as curvas a 25 e 60 °C sobrepostas. No caso do CMC-g-

JeffM2070-2, a estabilidade observada por DLS no tamanho do Rh com o aquecimento, a 1,5

g/L, também se reproduziu nas curvas de viscosidade a 25 e 60 °C, a uma concentração de

polímero de 5 g/L. Entretanto, é importante ressaltar que a 5 g/L a viscosidade da solução é

influenciada pela presença de agregados, detectados por DLS (APÊNDICE I), tanto a 25

quando a 60°C. Já o copolímero CMC-g-JeffM600-2,em AMS, forma agregados tanto a 1,5

g/L (Tabela 7)quanto a 5 g/L (APÊNDICE II), que contribuem para a viscosidade do meio. A

proximidade da temperatura de turvação com o aquecimento a 60 °C promove a formação de

agregados de tamanho intermediário em relação ao tamanho a 25 °C do Rh das cadeias

isoladas e dos agregados observados a 25 °C (APÊNDICE II), o que gera curvas de

viscosidade semelhantes nas duas temperaturas avaliadas.

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Figura 42 –Viscosidade aparente em função da taxa de cisalhamento para CMC-g-JeffM2070-2 e CMC-g-

JeffM6002, em AMS. A concentração de polímero utilizada foi de 5 g/L, a 25 e 60 ºC

Fonte: Autor

Em K2CO3 0,5M, a 25 °C, a viscosidade dos copolímeros foi a menor em relação aos

outros meios aquosos, provavelmente em função da maior contração das cadeias responsivas

no meio de maior salinidade estudado e constituído por um ânion com elevado poder em

diminuir as interações polímero-solvente (Figura 43). Contudo, o aumento da temperatura

para 60 °C, que é acima da temperatura de turvação para os dois copolímeros, fez com que o

houvesse um aumento significativo na viscosidade. Esse comportamento é típico de sistemas

termoviscosificantes, atribuído ao surgimento de interações intermoleculares em forma de

rede fisicamente ligada(Figura 2), já que a temperatura está acima da temperatura de turvação

dos dois copolímeros nesse solvente (Bokias et al., 2001; Aubry et al., 2003).

Figura 43 –Viscosidade aparente em função da taxa de cisalhamento para CMC-g-JeffM2070-2 e CMC-g-

JeffM6002, em K2CO30,5 M. A concentração de polímero utilizada foi de 5 g/L, a 25 e 60 ºC

Fonte: Autor

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CMC-­‐g-­‐Jeff600-­‐2  (25  °C)  

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Taxa de cisalhamento (1/s)

CMC-g-Jeff2070-2 (25°) CMC-g-Jeff2070-2 (60°C)

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6 CONCLUSÕES

Copolímeros responsivos enxertados de CMC-g-Jeffamine® M-2070 e CMC-g-

Jeffamine® M-600 foram sintetizados com sucesso, como confirmado pelo surgimento das

bandas de amida I e amida II nos espectros de infravermelho dos copolímeros. As diferentes

porcentagens de enxertia, determinadas por RMN 1H, revelaram-se ser importantes para as

propriedades associativas em meio aquoso.

Na ausência de sal, nenhum dos copolímeros apresentou temperatura de turvação.

Entretanto, na presença de diferentes sais foi observado um interessante caráter

termoassociativo. Sendo que, os menores valores de temperatura de turvação foram obtidos

em K2CO3 0,5 M, o que pode ser atribuído à combinação da maior força iônica do meio com a

maior habilidade do CO32- em diminuir as interações polímero-solvente. Além disso, os

copolímeros CMC-g-JeffM2070-2 e CMC-g-JeffM600-2apresentaram maior capacidade

associativa em presença de sais, provavelmente em função da maior porcentagem de enxertia

desses copolímeros em relação ao CMC-g-JeffM2070-0.5 e ao CMC-g-JeffM600-0.5.

Através de medidas de espalhamento de luz dinâmico e por análises reológicas da

CMC-g-JeffM2070-2 e CMC-g-JeffM600-2, também foi possível observar que o caráter

termoassociativo depende da presença de sais dissolvidos no meio. Esses copolímeros

apresentaram maior Rh em água Milli-Q do que na presença de sais, provavelmente em função

da repulsão eletrostática entre os grupos caboxilato da cadeia principal, que promovem o

aumento do volume ocupado pelas cadeias no meio, e também pela presença dos enxertos que

atuam como espaçadores. Sendo que, o copolímero CMC-g-JeffM2070-2 apresentou menor

raio hidrodinâmico que o CMC-g-JeffM600-2, o que pode ser explicado pela maior massa

molar e maior porcentagem de enxertia deste último. Já em meio salino, a 25 °C, o Rh das

cadeias isoladas foi maior para o CMC-g-JeffM2070-2 que para o CMC-g-JeffM600-2,

indicando que quanto mais hidrofílico o enxerto, menor a contração das cadeias na presença

de sal. Quando aquecidos a 60 °C, a associação variou em função do sal dissolvido e do tipo

de enxerto: CMC-g-JeffM2070-2 formou tanto cadeias livres quanto agregados em NaCl

0,5M, enquanto permaneceu estável em AMS; o CMC-g-JeffM600-2 apresentou maior raio

hidrodinâmico em NaCl 0,5M a 60 °C que a 25°C, enquanto que em AMS, em função da

proximidade da temperatura de turvação, o Rh dos agregados começa a diminuir, em função

da desidratação dos copolímeros, enquanto que as cadeias isoladas começam a se associar,

pois o meio se torna gradativamente um mau solvente para o CMC-g-JeffM600-2.Finalmente,

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84

um comportamento termoviscosificante foi observado em K2CO3 0,5M quando a temperatura

foi elevada de 25 para 60 °C, o que pode ser atribuído à formação de reticulações físicas na

forma de associações intermoleculares, já que a temperatura está acima da temperatura de

turvação dos dois copolímeros nesse solvente.

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85

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AL-MANASIR, N. et al. Effects of temperature and pH on the contraction and aggregation of microgels in aqueous suspensions. Journal of Physical Chemistry B, v. 113, n. 32, p. 11115-11123, 2009. ISSN 15206106 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-68549112898&partnerID=40&md5=6f2d4a794e615043f2c9648065b9bd14>.

ARINAITWE, E.; PAWLIK, M. Dilute solution properties of carboxymethyl celluloses of various molecular weights and degrees of substitution. Carbohydrate Polymers, v. 99, n. 0, p. 423-431, 1/2/ 2014. ISSN 0144-8617. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014486171300814X>.

AUBRY, T. et al. Rheological study of semidilute aqueous solutions of a thermoassociative copolymer. Journal of Rheology, v. 47, n. 2, p. 577-587, Mar-Apr 2003. ISSN 0148-6055. Disponível em: <<Go to ISI>://WOS:000181414600016 >.

AZEVEDO, V. V. C. et al. Quitina e Quitosana: aplicações como biomateriais. Revista Eletrônica de Materiais e Processos, v. 2, n. 3, p. 27-34, 2007. ISSN 1809-8797. Disponível em: <http://www.dema.ufcg.edu.br/revista/index.php/REMAP/article/view/46/81>.

AZZAM, F. et al. Preparation by grafting onto, characterization, and properties of thermally responsive polymer-decorated cellulose nanocrystals. Biomacromolecules, v. 11, n. 12, p. 3652-3659, 2010. ISSN 15257797 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-78650261216&partnerID=40&md5=0e80061a0c86c12e4bb4e3856a20aed6>.

BAJPAI, A. et al. Stimule Responsive Drug Delivery Systems: From Introduction to Application. Shawbury, Shrewbury, Shopshire: iSmithers, 2010.

BAJPAI, A. K. et al. Responsive polymers in controlled drug delivery. Progress in Polymer Science, v. 33, n. 11, p. 1088-1118, 2008. ISSN 0079-6700. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670008000609>.

BAO, H. et al. Thermo-responsive association of chitosan- graft -poly(N -isopropylacrylamide) in aqueous solutions. Journal of Physical Chemistry B, v. 114, n. 32, p. 10666-10673, 2010. ISSN 15206106 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-77955580754&partnerID=40&md5=da4f78c7eeb0840da160713a71767abc>.

BELBEKHOUCHE, S. et al. Synthesis and characterization of thermosensitive and pH-sensitive block copolymers based on polyetheramine and pullulan with different length.

Page 88: Nívia do Nascimento Marques

 

86

Carbohydrate Polymers, v. 86, n. 1, p. 304-312, // 2011. ISSN 01448617 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-79959361855&partnerID=40&md5=32c068d8b763a845e9aba08bc90233a2>.

______. Organization of "Pullulan" -block-polyether copolymers at the aqueous solution/air interface. Journal of Colloid and Interface Science, v. 398, p. 134-141, // 2013. ISSN 00219797 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84876460304&partnerID=40&md5=135a3f942e607c91d54338ec57814087>.

______. Saccharide effect on the LCST property of a polyether: Influence of structure and length. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, v. 428, p. 25-31, // 2013. ISSN 09277757 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84876425774&partnerID=40&md5=50807e4268c753395857657c4699d494>.

BERLINOVA, I. V. et al. Associative graft copolymers comprising a poly(N-isopropylacrylamide) backbone and end-functionalized polyoxyethylene side chains. Synthesis and aqueous solution properties. Polymer, v. 42, n. 14, p. 5963-5971, 2001. ISSN 00323861 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0035917770&partnerID=40&md5=806978de94b6fada1da3c1d92fe704f1>.

______. Thermally induced hydrogel formation in aqueous solutions of poly(N-isopropylacrylamide) and fluorocarbon-modified poly(oxyethylene)s. Polymer, v. 43, n. 26, p. 7243-7250, 2002. ISSN 00323861 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0037153102&partnerID=40&md5=a7d98e36a8302b7255c41c9a97b2e0dd>.

BOKIAS, G.; DURAND, A.; HOURDET, D. Molar mass control of poly(N-isopropylacrylamide) and poly(acrylic acid) in aqueous polymerizations initiated by redox initiators based on persulfates. Macromolecular Chemistry and Physics, v. 199, n. 7, p. 1387-1392, // 1998. ISSN 10221352 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0000732135&partnerID=40&md5=077bc546cd60adafa0cd03a0a2ef7006>.

BOKIAS, G. et al. Hydrophobic interactions of poly(N-isopropylacrylamide) with hydrophobically modified poly(sodium acrylate) in aqueous solution. Macromolecules, v. 30, n. 26, p. 8293-8297, 1997. ISSN 00249297 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0031336049&partnerID=40&md5=8ae6307f260d8a28822a8d37e55c4512>.

______. Synthesis and aqueous solution properties of novel thermoresponsive graft copolymers based on a carboxymethylcellulose backbone. Macromolecules, v. 34, n. 14, p. 4958-4964, // 2001. ISSN 00249297 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0035800297&partnerID=40&md5=13060776af396156fd76d64324e07086>.

Page 89: Nívia do Nascimento Marques

 

87

BRITO, G. F. et al. Biopolímeros, Polímeros Biodegradáveis e Polímeros Verdes. Revista Eletrônica de Materiais e Processos, v. 6, n. 2, p. 127-139, 2011. ISSN 1809‐8797. Disponível em: <http://www.dema.ufcg.edu.br/revista/index.php/REMAP/article/view/222/204>.

BRUN-GRAEPPI, A. K. A. S. et al. Thermoresponsive surfaces for cell culture and enzyme-free cell detachment. Progress in Polymer Science (Oxford), v. 35, n. 11, p. 1311-1324, 2010. ISSN 00796700 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-78049266205&partnerID=40&md5=73574fd172d41c185822dba37347a0a2>.

CAMPANA-FILHO, S. P.; DE BRITTO, D. Estudo das interações entre o complexo polieletrolítico trimetilquitosana/ carboximetilcelulose e cu+2, ácido húmico e atrazina em solução aquosa Study of the interactions between the polyelectrolyte complex trimethylchitosan carboxymethylcellulose and cu+2, humic acid and atrazine in aqueous solution. Química Nova, v. 32, n. 6, p. 1461-1466, // 2009. ISSN 01004042 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-70349906318&partnerID=40&md5=a78f21ea16ed03cd5fa1b01942a50886>.

CAMPESE, G. M. et al. Determination of cloud-point temperatures for different copolymers. Brazilian Journal of Chemical Engineering, v. 20, n. 3, p. 335-337, 2003. ISSN 01046632.

CARASCHI, J. C.; CAMPANA FILHO, S. P. Influence of the degree of substitution and substituent distribution on the equilibrium properties of carboxymethylcellulose in aqueous solution. Polímeros, v. 9, p. 70-77, 1999. ISSN 0104-1428.

CHASSENIEUX, C.; NICOLAI, T.; BENYAHIA, L. Rheology of associative polymer solutions. Current Opinion in Colloid and Interface Science, v. 16, n. 1, p. 18-26, 2011. ISSN 13590294 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-78751704989&partnerID=40&md5=d42e4aaa46069c1d4434cd25eef776ca>.

CHATERJI, S.; KWON, I. K.; PARK, K. Smart polymeric gels: Redefining the limits of biomedical devices. Progress in Polymer Science, v. 32, n. 8–9, p. 1083-1122, 2007. ISSN 0079-6700. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670007000779>.

CHEABURU, C. N. et al. Thermoresponsive sodium alginate-g-poly(N-isopropylacrylamide) copolymers III. Solution properties. Journal of Applied Polymer Science, v. 127, n. 5, p. 3340-3348, // 2013. ISSN 00218995 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84870566511&partnerID=40&md5=d46eb50284c411bc1f7667113fa732fd>.

Page 90: Nívia do Nascimento Marques

 

88

CHEN, G. H.; HOFFMAN, A. S. TEMPERATURE-INDUCED PHASE-TRANSITION BEHAVIORS OF RANDOM VS GRAFT-COPOLYMERS OF N-ISOPROPYLACRYLAMIDE AND ACRYLIC-ACID. Macromolecular Rapid Communications, v. 16, n. 3, p. 175-182, Mar 1995. ISSN 1022-1336. Disponível em: <<Go to ISI>://WOS:A1995QP71500004 >.

CHEN, Q. et al. Thermoviscosifying polymer used for enhanced oil recovery: rheological behaviors and core flooding test. Polymer Bulletin, p. 1-11, // 2012. ISSN 01700839 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84862619560&partnerID=40&md5=d604e113c398c7e81c9de115bb97b0ca>.

______. Thermoviscosifying polymer used for enhanced oil recovery: Rheological behaviors and core flooding test. Polymer Bulletin, v. 70, n. 2, p. 391-401, 2013. ISSN 01700839 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84878519946&partnerID=40&md5=47d16d685c0b81803c8d35b658337c1b>.

CHEN, T. et al. Stimulus-responsive polymer brushes on surfaces: Transduction mechanisms and applications. Progress in Polymer Science (Oxford), v. 35, n. 1-2, p. 94-112, 2010. ISSN 00796700 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-73749083915&partnerID=40&md5=d49332be587b0de787a0d5a539a3f62a>.

CHOURDAKIS, N.; BOKIAS, G.; STAIKOS, G. Poly(N-isopropylacrylamide) grafted to a strongly charged backbone: Thermoresponsive behavior in aqueous solution. Journal of Applied Polymer Science, v. 92, n. 6, p. 3466-3470, 2004. ISSN 00218995 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-2542463105&partnerID=40&md5=be0bee7b295c9a6d1c108c716f3a9ea1>.

COLE, M. A. et al. Stimuli-responsive interfaces and systems for the control of protein-surface and cell-surface interactions. Biomaterials, v. 30, n. 9, p. 1827-1850, 2009. ISSN 01429612 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-58849144376&partnerID=40&md5=9f38d963b400eecb35aff7445d6b3c98>.

COSTA, R. O. R.; FREITAS, R. F. S. Phase behavior of poly(N-isopropylacrylamide) in binary aqueous solutions. Polymer, v. 43, n. 22, p. 5879-5885, 2002. ISSN 0032-3861. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032386102005074>.

COSTA, R. R. et al. Layer-by-layer assembly of chitosan and recombinant biopolymers into biomimetic coatings with multiple stimuli-responsive properties. Small, v. 7, n. 18, p. 2640-2649, 2011. ISSN 16136810 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-80052779197&partnerID=40&md5=98afd0009156049314db2e2759cb7d04>.

CUI, Y.; VAN DUIJNEVELDT, J. S. Adsorption of polyetheramines on montmorillonite at high pH. Langmuir, v. 26, n. 22, p. 17210-17217, 2010. ISSN 07437463. Disponível em:

Page 91: Nívia do Nascimento Marques

 

89

<http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-78650394541&partnerID=40&md5=5c9e90028e192b4a7d718b3226817c76>.

CURTI, P. S. et al. Characterization of PNIPAAm photografted on PET and PS surfaces. Applied Surface Science, v. 245, n. 1–4, p. 223-233, 2005. ISSN 0169-4332. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169433204015016>.

D'ESTE, M.; ALINI, M.; EGLIN, D. Single step synthesis and characterization of thermoresponsive hyaluronan hydrogels. Carbohydrate Polymers, v. 90, n. 3, p. 1378-1385, 2012. ISSN 01448617. Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84865627287&partnerID=40&md5=6135bf737c5afc885d4130334f50ecbd>.

D'ESTE, M.; EGLIN, D.; ALINI, M. A systematic analysis of DMTMM vs EDC/NHS for ligation of amines to Hyaluronan in water. Carbohydrate Polymers, v. 108, n. 1, p. 239-246, 2014. ISSN 01448617 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84899443533&partnerID=40&md5=037eaf3daad1fea21b8b6acc255f574e>.

DE LAS HERAS ALARCÓN, C.; PENNADAM, S.; ALEXANDER, C. Stimuli responsive polymers for biomedical applications. Chemical Society Reviews, v. 34, n. 3, p. 276-285, 2005. ISSN 03060012 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-15944417455&partnerID=40&md5=645e764a73a4d253c18b61ead19dec7a>.

DE LIMA, B. V. et al. Temperature-induced thickening of sodium carboxymethylcellulose and poly(N-isopropylacrylamide) physical blends in aqueous solution. Polymer Bulletin, v. 69, n. 9, p. 1093-1101, // 2012. ISSN 01700839 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84870052950&partnerID=40&md5=ade18f02d7102d5752a7043d58a9f6c1>.

DE VOS, S. et al. Synthesis and characterization of poly(acrylamide)-graft-poly(ethylene oxide-co-propylene oxide). Polymer, v. 35, n. 12, p. 2644-2650, // 1994. ISSN 00323861 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0006285293&partnerID=40&md5=89a1731cee3e7077b1b6d9a778e3d09e>.

DEYERLE, B. A.; ZHANG, Y. Effects of hofmeister anions on the aggregation behavior of PEO-PPO-PEO triblock copolymers. Langmuir, v. 27, n. 15, p. 9203-9210, 2011. ISSN 07437463 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-79960765239&partnerID=40&md5=a1b43ec2b533a62a248010e41d940b2d>.

DIMITROV, I. et al. Thermosensitive water-soluble copolymers with doubly responsive reversibly interacting entities. Progress in Polymer Science, v. 32, n. 11, p. 1275-1343, 2007. ISSN 0079-6700. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670007000871>.

Page 92: Nívia do Nascimento Marques

 

90

DOELKER, E. Cellulose derivatives. Advances in Polymer Science, v. 107, p. 198-265, 1993. ISSN 00653195 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-12044255872&partnerID=40&md5=3d3fbe1bb3c117b8bcf1538cc55f23cf>.

DROTLEFF, S. et al. Biomimetic polymers in pharmaceutical and biomedical sciences. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, v. 58, n. 2, p. 385-407, // 2004. ISSN 09396411 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-3843124278&partnerID=40&md5=5e4f19aa844fa0556dfc5e2aa700987e>.

DUAN, C. et al. Chitosan-g-poly(N-isopropylacrylamide) based nanogels for tumor extracellular targeting. International Journal of Pharmaceutics, v. 409, n. 1-2, p. 252-259, 2011. ISSN 03785173 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-79955036331&partnerID=40&md5=92973d6a8209d79956b3c9b852f1a30b>.

DULONG, V. et al. Amphiphilic and thermosensitive copolymers based on pullulan and Jeffamine®: Synthesis, characterization and physicochemical properties. Carbohydrate Polymers, v. 87, n. 2, p. 1522-1531, // 2012. ISSN 01448617 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-81255133999&partnerID=40&md5=7d83d40f6eaa8df3f20ae5e174e4dd6e>.

DUMITRIU, R. P.; MITCHELL, G. R.; VASILE, C. Rheological and thermal behaviour of poly(N-isopropylacrylamide)/alginate smart polymeric networks. Polymer International, v. 60, n. 9, p. 1398-1407, 2011. ISSN 09598103 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-80051905952&partnerID=40&md5=06a209f134a390d08b06fa186b7f9ff2>.

DURAND, A.; HOURDET, D. Synthesis and thermoassociative properties in aqueous solution of graft copolymers containing poly(N-isopropylacrylamide) side chains. Polymer, v. 40, n. 17, p. 4941-4951, // 1999. ISSN 00323861 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0032805815&partnerID=40&md5=80b67085a5fdc575d9ede98abeed8a17>.

______. Thermoassociative graft copolymers based on poly(N-isopropylacrylamide): Effect of added co-solutes on the rheological behaviour. Polymer, v. 41, n. 2, p. 545-557, // 2000a. ISSN 00323861 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0033990301&partnerID=40&md5=d196e42c25011cc63784030fe2415893>.

______. Thermoassociative graft copolymers based on poly(N-isopropylacrylamide): Relation between the chemical structure and the rheological properties. Macromolecular Chemistry and Physics, v. 201, n. 8, p. 858-868, // 2000b. ISSN 10221352 (ISSN). Disponível em:

Page 93: Nívia do Nascimento Marques

 

91

<http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0001397175&partnerID=40&md5=9914203e2051c92938826fb14f268c27>.

DURAND, A.; HOURDET, D.; LAFUMA, F. Thermoassociative graft copolymers: NMR investigation and comparison with rheological behaviour. Journal of Physical Chemistry B, v. 104, n. 40, p. 9371-9377, // 2000. ISSN 15206106 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0034301118&partnerID=40&md5=d80e96e82e95157724b0f8e40628b3cc>.

EECKMAN, F.; MOËS, A. J.; AMIGHI, K. Evaluation of a new controlled-drug delivery concept based on the use of thermoresponsive polymers. International Journal of Pharmaceutics, v. 241, n. 1, p. 113-125, 2002. ISSN 0378-5173. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378517302001989>.

EKICI, S. Intelligent poly(N-isopropylacrylamide)-carboxymethyl cellulose full interpenetrating polymeric networks for protein adsorption studies. Journal of Materials Science, v. 46, n. 9, p. 2843-2850, // 2011. ISSN 00222461 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-79952101375&partnerID=40&md5=b92f0e763626a54f888b8ad0df5c92f9>.

FERNÁNDEZ-BARBERO, A. et al. Gels and microgels for nanotechnological applications. Advances in Colloid and Interface Science, v. 147–148, n. 0, p. 88-108, 2009/6// 2009. ISSN 0001-8686. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0001868608002108>.

FERREIRA, E. E. et al. Reologia de Suspensões Minerais: uma revisão. REM: Revista Escola de Minas, v. 58, n. 1, p. 5, 2005. ISSN 0370-4467. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/rem/v58n1/a14v58n1.pdf>.

FUCHS, C. et al. Self-organization of poly(ethylene oxide) on the surface of aqueous salt solutions. Macromolecular Rapid Communications, v. 36, n. 2, p. 211-218, 2015. ISSN 10221336. Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84921292510&partnerID=40&md5=ae9e9307f9f3381e4d96fb362c7db200>.

GALAEV, I. Y.; MATTIASSON, B. ‘Smart’ polymers and what they could do in biotechnology and medicine. Trends in Biotechnology, v. 17, n. 8, p. 335-340, 1999. ISSN 0167-7799. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167779999013451>.

GIL, E. S.; HUDSON, S. M. Stimuli-reponsive polymers and their bioconjugates. Progress in Polymer Science, v. 29, n. 12, p. 1173-1222, 2004. ISSN 0079-6700. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670004000826>.

Page 94: Nívia do Nascimento Marques

 

92

GREENHILL-HOOPER, M. J.; O'SULLIVAN, T. P.; WHEELER, P. A. The aggregation behavior of Octadecylphenylalkoxysulfonates. I. Temperature dependence of the solution behavior. Journal of Colloid And Interface Science, v. 124, n. 1, p. 77-87, 1988. ISSN 00219797 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0024047841&partnerID=40&md5=56def514078949f77598b1962443b954>.

GUPTA, N. R. et al. Synthesis and characterization of PEPO grafted carboxymethyl guar and carboxymethyl tamarind as new thermo-associating polymers. Carbohydrate Polymers, v. 117, p. 331-338, 2015. ISSN 01448617. Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84908409772&partnerID=40&md5=9b7808453e869b91c44f571189444a96>.

HAN, J. et al. Photopolymerization of methacrylated chitosan/PNIPAAm hybrid dual-sensitive hydrogels as carrier for drug delivery. International Journal of Biological Macromolecules, v. 44, n. 3, p. 229-235, 2009. ISSN 01418130 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-60349112307&partnerID=40&md5=991059ac36ed53ca849a94d0d3c43a94>.

HE, C.; KIM, S. W.; LEE, D. S. In situ gelling stimuli-sensitive block copolymer hydrogels for drug delivery. Journal of Controlled Release, v. 127, n. 3, p. 189-207, 2008. ISSN 01683659 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-42049097246&partnerID=40&md5=346225caf55a3c5657f82ff9cf471cc1>.

HIETALA, S. et al. Thermoassociating poly(N-isopropylacrylamide) A-B-A stereoblock copolymers. Macromolecules, v. 41, n. 7, p. 2627-2631, 2008. ISSN 00249297 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-42449123061&partnerID=40&md5=688e648eb8f9e3dcff5e44a63acd832d>.

HO, F. F. L. Proton nuclear magnetic resonance spectrometry for determination of substituents and their distribution in carboxymethylcellulose. Analytical Chemistry, v. 52, n. 6, p. 913-916, // 1980. ISSN 00032700 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0019020748&partnerID=40&md5=058bc9d570794c23b1dc9af85548f133>.

HOFFMAN, A. S. et al. Really smart bioconjugates of smart polymers and receptor proteins. Journal of Biomedical Materials Research, New York, NY, United States, v. 52, n. 4, p. 577-586, 2000. ISSN 00219304.

HOOGENDAM, C. W. et al. Persistence length of carboxymethyl cellulose as evaluated from size exclusion chromatography and potentiometric titrations. Macromolecules, v. 31, n. 18, p. 6297-6309, 1998. ISSN 00249297. Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0032497176&partnerID=40&md5=afc236787862429dcfdb95387d0e67f2>.

Page 95: Nívia do Nascimento Marques

 

93

HOURDET, D.; L'ALLORET, F.; AUDEBERT, R. Reversible thermothickening of aqueous polymer solutions. Polymer, v. 35, n. 12, p. 2624-2630, // 1994. ISSN 00323861 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0001178393&partnerID=40&md5=0a988aab3ba457e692307bd7e8da0a3f>.

______. Synthesis of thermoassociative copolymers. Polymer, v. 38, n. 10, p. 2535-2547, // 1997. ISSN 00323861 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0031143301&partnerID=40&md5=c4a89641e67ba6ba41d49a9e1013dfb9>.

HOURDET, D. et al. Small-angle neutron scattering study of microphase separation in thermoassociative copolymers. Macromolecules, v. 31, n. 16, p. 5323-5335, // 1998. ISSN 00249297 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0032138782&partnerID=40&md5=46da4aa5878b8902f31100d3316d9d39>.

HUA, D. et al. Smart chitosan-based stimuli-responsive nanocarriers for the controlled delivery of hydrophobic pharmaceuticals. Macromolecules, v. 44, n. 6, p. 1298-1302, 2011. ISSN 00249297 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-79952749032&partnerID=40&md5=771ec097021e44ffae5fda0f72468d0d>.

HUANG, S. H.; JUANG, R. S. Biochemical and biomedical applications of multifunctional magnetic nanoparticles: A review. Journal of Nanoparticle Research, v. 13, n. 10, p. 4411-4430, 2011. ISSN 13880764 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-80955144179&partnerID=40&md5=e47fe869c931366190995022941d09b3>.

KARAKASYAN, C. et al. Synthesis and rheological properties of responsive thickeners based on polysaccharide architectures. Biomacromolecules, v. 9, n. 9, p. 2419-2429, 2008. ISSN 15257797 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-52649118133&partnerID=40&md5=09be7062df5f2a3be19aa9b0d166312d>.

KUMAR, A. et al. Smart polymers: Physical forms and bioengineering applications. Progress in Polymer Science (Oxford), v. 32, n. 10, p. 1205-1237, 2007. ISSN 00796700 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-34748925427&partnerID=40&md5=e1dff54e80ea647858a6150fd8ea7060>.

L'ALLORET, F.; HOURDET, D.; AUDEBERT, R. Aqueous solution behavior of new thermoassociative polymers. Colloid & Polymer Science, v. 273, n. 12, p. 1163-1173, // 1995. ISSN 0303402X (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0001637083&partnerID=40&md5=24652b7f27b9e9b2a8741d01b241df7d>.

LASKAR, P. et al. PEG based random copolymer micelles as drug carriers: The effect of hydrophobe content on drug solubilization and cytotoxicity. RSC Advances, v. 5, n. 21, p.

Page 96: Nívia do Nascimento Marques

 

94

16265-16276, 2015. ISSN 20462069. Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84922739501&partnerID=40&md5=f4e7e500b071360a10df6eb1c6e3e54f>.

LI, H.; LAI, F.; LUO, R. Analysis of responsive characteristics of ionic-strength-sensitive hydrogel with consideration of effect of equilibrium constant by a chemo-electro- mechanical model. Langmuir, v. 25, n. 22, p. 13142-13150, 2009. ISSN 07437463 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-71549137461&partnerID=40&md5=d4fa98dc21b2c691756e970f4f66758c>.

LIU, J. Oligonucleotide-functionalized hydrogels as stimuli responsive materials and biosensors. Soft Matter, v. 7, n. 15, p. 6757-6767, 2011. ISSN 1744683X (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-79960809623&partnerID=40&md5=5e4599b66ae82cc1fa4d4ff038f2fa5a>.

LIU, R.; FRAYLICH, M.; SAUNDERS, B. R. Thermoresponsive copolymers: From fundamental studies to applications. Colloid and Polymer Science, v. 287, n. 6, p. 627-643, 2009. ISSN 0303402X (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-67349103752&partnerID=40&md5=692d36773b0e9ffc385396e7b2f64dc1>.

LOYEN, K. et al. Reversible thermal gelation in polymer/surfactant systems. Control of the gelation temperature. Langmuir, v. 11, n. 4, p. 1053-1056, 1995. ISSN 07437463 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0029293550&partnerID=40&md5=5cac9530dbd33e5d1d4e008f4bd03d3d>.

LÜ, S.; LIU, M.; NI, B. Degradable, injectable poly(N-isopropylacrylamide)-based hydrogels with low gelation concentrations for protein delivery application. Chemical Engineering Journal, v. 173, n. 1, p. 241-250, 2011. ISSN 13858947 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-81155160935&partnerID=40&md5=6085cff48a2431d256d252bd32a925fd>.

MAHARJAN, P. et al. Novel chromatographic separation - The potential of smart polymers. Innovative Food Science and Emerging Technologies, v. 9, n. 2, p. 232-242, 2008. ISSN 14668564 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-38949120467&partnerID=40&md5=59a236b3b69ac79943739c46df467cab>.

MAIA, A. M. S. et al. Polyelectrolyte and non-polyelectrolyte polyacrylamide copolymer solutions: The role of salt on the intra- and intermolecular interactions. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 24, n. 11, p. 1871-1879, 2013. ISSN 01035053 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84888872883&partnerID=40&md5=a67d303cecf7d735536885ffd2acd810>.

Page 97: Nívia do Nascimento Marques

 

95

MANO, J. F. Stimuli-responsive polymeric systems for biomedical applications. Advanced Engineering Materials, v. 10, n. 6, p. 515-527, 2008. ISSN 14381656 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-47249161648&partnerID=40&md5=9c307e045f1650fd66e35cb5122e782e>.

MARQUES, N. N. et al. PNIPAM-based graft copolymers prepared using potassium persulfate as free-radical initiator: synthesis reproducibility. Colloid and Polymer Science, p. 1-11, 2016. ISSN 0303402X. Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84960328325&partnerID=40&md5=59ffcf8dc51b2271d6b9ca9c8a502cf9>.

MAZZARINO, L. et al. Elaboration of chitosan-coated nanoparticles loaded with curcumin for mucoadhesive applications. Journal of Colloid and Interface Science, v. 370, n. 1, p. 58-66, 2012. ISSN 00219797. Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84856540005&partnerID=40&md5=a8520968fe89f37cc5e5d7d93bb83189>.

MEDEIROS, S. F. et al. Stimuli-responsive magnetic particles for biomedical applications. International Journal of Pharmaceutics, v. 403, n. 1–2, p. 139-161, 2011. ISSN 0378-5173. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378517310007738>.

MIHAI, M.; STOICA, I.; SCHWARZ, S. pH-sensitive nanostructured architectures based on synthetic and/or natural weak polyelectrolytes. Colloid and Polymer Science, v. 289, n. 12, p. 1387-1396, Aug 2011. ISSN 0303-402X. Disponível em: <<Go to ISI>://WOS:000292974700008 >.

MOCANU, G. et al. New anionic amphiphilic thermosensitive pullulan derivatives. Carbohydrate Polymers, v. 84, n. 1, p. 276-281, // 2011. ISSN 01448617 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-78951470246&partnerID=40&md5=29b1abe5dc9e607e9df89ab5733fb8e8>.

______. Multi-responsive carboxymethyl polysaccharide crosslinked hydrogels containing Jeffamine side-chains. Carbohydrate Polymers, v. 89, n. 2, p. 578-585, // 2012. ISSN 01448617 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84861099163&partnerID=40&md5=d5464d3c335512a57fa767ca11121b63>.

MORTENSEN, K.; BROWN, W.; JØRGENSEN, E. Phase behavior of poly(propylene oxide)-poly(ethylene oxide)-poly(propylene oxide) triblock copolymer melt and aqueous solutions. Macromolecules, v. 27, n. 20, p. 5654-5666, 1994. ISSN 00249297 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0028495163&partnerID=40&md5=57faf973e452877fbebbd01a7712b50b>.

Page 98: Nívia do Nascimento Marques

 

96

MOTORNOV, M. et al. Stimuli-responsive nanoparticles, nanogels and capsules for integrated multifunctional intelligent systems. Progress in Polymer Science, v. 35, n. 1–2, p. 174-211, 2010/2// 2010. ISSN 0079-6700. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670009001026>.

NISHINARI, K. et al. Gel-sol transition of methylcellulose. Macromolecular Chemistry and Physics, v. 198, n. 4, p. 1217-1226, 1997. ISSN 10221352 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0001084683&partnerID=40&md5=c70e5e82b1446ebe15e1a17e4ad2a646>.

ODIAN, G. Principles of polymerization. Fourth Edition. New Jersey: John Wiley & Sons, 2004.

OTSUKA, I. et al. Thermoresponsive vesicular morphologies obtained by self-assemblies of hybrid oligosaccharide-block-poly(N-isopropylacrylamide) copolymer systems. Langmuir, v. 26, n. 4, p. 2325-2332, 2010. ISSN 07437463. Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-77149126429&partnerID=40&md5=a663fd4bffa988df3987f57d675c3245>.

PALL, C. Introduction to Tangential Flow Filtration for Laboratory and Process Development Application. Disponível em: <http://www.pall.com/main/laboratory/literature-library-details.page?id=34212>. Acesso em: 06/06/2014.

PARASURAMAN, D.; LEUNG, E.; SERPE, M. J. Poly (N-isopropylacrylamide) microgel based assemblies for organic dye removal from water: microgel diameter effects. Colloid and Polymer Science, p. 1-12, 2012. ISSN 0303402X (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84858029194&partnerID=40&md5=cfda77590daf777c00e5416d24ce9368>.

PARASURAMAN, D.; SERPE, M. J. Poly (N-isopropylacrylamide) microgel-based assemblies for organic dye removal from water. ACS Applied Materials and Interfaces, v. 3, n. 12, p. 4714-4721, 2011a. ISSN 19448244 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84857727566&partnerID=40&md5=525f20ece022885157971a5c6ee6982a>.

______. Poly (N-isopropylacrylamide) microgels for organic dye removal from water. ACS Applied Materials and Interfaces, v. 3, n. 7, p. 2732-2737, 2011b. ISSN 19448244 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-80053625399&partnerID=40&md5=46c47ef305ae2eb0a53925b7293523c8>.

PARK, Y. et al. Investigation of CO2 capture mechanisms of liquid-like nanoparticle organic hybrid materials via structural characterization. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 13, n. 40, p. 18115-18122, 2011. ISSN 14639076 (ISSN). Disponível em:

Page 99: Nívia do Nascimento Marques

 

97

<http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-80053508342&partnerID=40&md5=902af1e47e1956b8057c5b3aaac83d84>.

PATRIZI, M. L. et al. ATRP synthesis and association properties of temperature responsive dextran copolymers grafted with poly(N-isopropylacrylamide). European Polymer Journal, v. 45, n. 10, p. 2779-2787, 2009. ISSN 00143057 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-70249123154&partnerID=40&md5=981da227598546a46e22a5789349f63e>.

PELTON, R. Poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) is never hydrophobic. Journal of Colloid and Interface Science, v. 348, n. 2, p. 673-674, 2010. ISSN 00219797 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-77953911571&partnerID=40&md5=aa029febf700bfb7e5217f2234042309>.

PENSINI, E. et al. Carboxymethyl cellulose binding to mineral substrates: Characterization by atomic force microscopy–based Force spectroscopy and quartz-crystal microbalance with dissipation monitoring. Journal of Colloid and Interface Science, v. 402, n. 0, p. 58-67, 7/15/ 2013. ISSN 0021-9797. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021979713003111>.

PETIT, L. et al. Responsive hybrid self-assemblies in aqueous media. Langmuir, v. 23, n. 1, p. 147-158, // 2007. ISSN 07437463 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-33846373310&partnerID=40&md5=1c7bddc07034ac0faa61e1b954566644>.

______. Synthesis of graft polyacrylamide with responsive self-assembling properties in aqueous media. Polymer, v. 48, n. 24, p. 7098-7112, // 2007. ISSN 00323861 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-35748946361&partnerID=40&md5=a857373bbd428980cedb848753995a57>.

QIU, J. et al. Effect of activated carbon on the properties of carboxymethylcellulose/activated carbon hybrid hydrogels synthesized by γ-radiation technique. Carbohydrate Polymers, v. 70, n. 2, p. 236-242, // 2007. ISSN 01448617 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-34547837385&partnerID=40&md5=e2ceea640c66bea3eac19f74a4bdde8c>.

QIU, X. P.; TANAKA, F.; WINNIK, F. M. Temperature-induced phase transition of well-defined cyclic poly(N-isopropylacrylamide)s in aqueous solution. Macromolecules, v. 40, n. 20, p. 7069-7071, 2007. ISSN 00249297. Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-35348865540&partnerID=40&md5=8f5b2aa516e4a8c7bbc04ed1a6eb6a30>.

RECILLAS, M. et al. Thermoresponsive behavior of chitosan-g-N-isopropylacrylamide copolymer solutions. Biomacromolecules, v. 10, n. 6, p. 1633-1641, 2009. ISSN 15257797

Page 100: Nívia do Nascimento Marques

 

98

(ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-67049132623&partnerID=40&md5=3d0477604b581905641a17372013fb0a>.

RISKIN, M. et al. Magnetoswitchable charge transport and bioelectrocatalysis using maghemite-Au core-shell nanoparticle/polyaniline composites. Advanced Materials, v. 19, n. 18, p. 2691-2695, 2007. ISSN 09359648 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-34748878966&partnerID=40&md5=bfa7936916afcbb1580cca5b44d23d05>.

ROY, D.; CAMBRE, J. N.; SUMERLIN, B. S. Future perspectives and recent advances in stimuli-responsive materials. Progress in Polymer Science, v. 35, n. 1-2, p. 278-301, Jan-Feb 2010. ISSN 0079-6700. Disponível em: <<Go to ISI>://WOS:000274776300013 >.

SAEKI, S. et al. Upper and lower critical solution temperatures in poly (ethylene glycol) solutions. Polymer, v. 17, n. 8, p. 685-689, 1976. ISSN 0032-3861. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0032386176902081>.

SCHRAMM, G. Reologia e Reometria: Fundamentos Teóricos e Práticos. São Paulo, SP: Artliber Editora Ltda., 2006. 232 ISBN 85-88098-34-2.

SEETAPAN, N. et al. Linear viscoelasticity of thermoassociative chitosan-g-poly(N-isopropylacrylamide) copolymer. Rheologica Acta, v. 45, n. 6, p. 1011-1018, // 2006. ISSN 00354511 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-33747517562&partnerID=40&md5=6c494feb1059582b3f96707992e0b837>.

SHAKUN, M.; HEINZE, T.; RADKE, W. Determination of the DS distribution of non-degraded sodium carboxymethyl cellulose by gradient chromatography. Carbohydrate Polymers, v. 98, n. 1, p. 943-950, 10/15/ 2013. ISSN 0144-8617. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0144861713006620>.

SILVEIRA, N. P. D.; GIACOMELLI, F. C. Espalhamento de luz aplicado à caracterização de polímeros e nanopartículas. In: (Ed.). Tópicos em Nanociência e Nanotecnologia. Porto Alegre: Editora da UFRGS, v.1, 2008.

SUN, X. et al. Dual-responsive semi-interpenetrating network beads based on calcium alginate/poly(N-isopropylacrylamide)/poly(sodium acrylate) for sustained drug release. Journal of Applied Polymer Science, v. 122, n. 2, p. 729-737, 2011. ISSN 00218995 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-79960105964&partnerID=40&md5=e2a9bc8258aa0577510c4e805e75eeea>.

TANG, J. et al. Synthesis and properties of temperature-responsive chitosan by controlled free radical polymerization with chitosan-RAFT agent. International Journal of Biological Macromolecules, v. 43, n. 4, p. 383-389, 2008. ISSN 01418130 (ISSN). Disponível em:

Page 101: Nívia do Nascimento Marques

 

99

<http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-52949145621&partnerID=40&md5=b9c36e30992ca05cb13c40bead1e3b56>.

TERAOKA, I. Polymer Solutions: An Introduction to Physical Properties. New York: John Wiley & Sons, 2002. ISBN 0-471-38929-3.

THORMANN, E. On understanding of the Hofmeister effect: How addition of salt alters the stability of temperature responsive polymers in aqueous solutions. RSC Advances, v. 2, n. 22, p. 8297-8305, 2012. ISSN 20462069. Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84865713445&partnerID=40&md5=1c8433ed671b3fcecfc70de2918dd34c>.

THORNE, J. B.; VINE, G. J.; SNOWDEN, M. J. Microgel applications and commercial considerations. Colloid and Polymer Science, v. 289, n. 5-6, p. 625-646, 2011. ISSN 0303402X (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-79959265019&partnerID=40&md5=5bcd5a31d0ec0b677893e73cd3b12710>.

TIZZOTTI, M. et al. Synthesis of temperature responsive biohybrid guar-based grafted copolymers by click chemistry. Macromolecules, v. 43, n. 16, p. 6843-6852, // 2010. ISSN 00249297 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-77955726039&partnerID=40&md5=b3e11c74f5c1c2a2548ee51d78b30f91>.

TOUGHRAÏ, S. et al. Reduction-sensitive amphiphilic triblock copolymers self-assemble into stimuli-responsive micelles for drug delivery. Macromolecular Bioscience, v. 15, n. 4, p. 481-489, 2015. ISSN 16165187 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84927168983&partnerID=40&md5=80be19b2afdfa8be0327ab1fa0583189>.

UĞUZDOĞAN, E.; KABASAKAL, O. S. Synthesis and characterization of thermally-sensitive polymer: Poly(aminomethoxypropylacrylamide). Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, v. 368, n. 1–3, p. 129-136, 2010. ISSN 0927-7757. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927775710004188>.

VASILE, C. et al. Comparative study of the behavior of carboxymethyl cellulose-g-poly(N- isopropylacrylamide) copolymers and their equivalent physical blends. European Polymer Journal, v. 40, n. 6, p. 1209-1215, // 2004. ISSN 00143057 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-2342659750&partnerID=40&md5=dbd4992d1686beca632e22eed15f6cf0>.

______. Thermoresponsive behaviour in aqueous solution of poly(maleic acid-alt-vinyl acetate) grafted with poly(N-isopropylacrylamide). Polymer International, v. 53, n. 8, p. 1176-1179, // 2004. ISSN 09598103 (ISSN). Disponível em:

Page 102: Nívia do Nascimento Marques

 

100

<http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-3342934238&partnerID=40&md5=c5fae38ce8dab009c9b6f19152b22cae>.

VIDAL, R. R. L.; BALABAN, R.; BORSALI, R. Amphiphilic derivatives of carboxymethylcellulose: Evidence for intra- and intermolecular hydrophobic associations in aqueous solutions. Polymer Engineering and Science, v. 48, n. 10, p. 2011-2026, 2008. ISSN 00323888 (ISSN).

VIDAL, R. R. L.; BALABAN, R.; BORSALL, R. Amphiphilic derivatives of carboxymethylcellulose: Evidence for intra- and intermolecular hydrophobic associations in aqueous solutions. Polymer Engineering and Science, v. 48, n. 10, p. 2011-2026, 2008. ISSN 00323888 (ISSN).

VIEIRA, N. A. B. Síntese, Caracterização e Estudos em Solução de Terpolímeros Anfifílicos Termo-sensíveis e Sensíveis ao pH: Uma Perspectiva para Obtenção de Sistemas Transportadores de Fármacos. 2006. 119 (Doctor). Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas – IBILCE, Universidade Estadual Paulista, São José do Rio Preto.

VILLETTI, M. A. Propriedades Estáticas Dinâmicas dos Polímeros Naturais Xantana, Hialuronato de Sódio e Metilcelulose por Espalhamento de Luz e Raio-X a Baixos Ângulos. 2001. 132 (Doutor). Departamento de Química, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis.

WANG, G.; LINDELL, K.; OLOFSSON, G. On the thermal gelling of ethyl(hydroxyethyl)cellulose and sodium dodecyl sulfate. Phase behavior and temperature scanning calorimetric response. Macromolecules, v. 30, n. 1, p. 105-112, 1997. ISSN 00249297 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0030834908&partnerID=40&md5=03f8dff952c4a98e742b0495d4fbd8ab>.

WANG, Y. et al. A novel thermoviscosifying water-soluble polymer: Synthesis and aqueous solution properties. Journal of Applied Polymer Science, v. 116, n. 6, p. 3516-3524, // 2010. ISSN 00218995 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-77950924646&partnerID=40&md5=64cfdc3ed1ed370eb8ff5484df247ac1>.

WEBER, C.; HOOGENBOOM, R.; SCHUBERT, U. S. Temperature responsive bio-compatible polymers based on poly(ethylene oxide) and poly(2-oxazoline)s. Progress in Polymer Science, v. 37, n. 5, p. 686-714, // 2012. ISSN 00796700 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84860008281&partnerID=40&md5=facc959aa7dd28d110643e5816402ead>.

WEI, H. et al. Thermo-sensitive polymeric micelles based on poly(N-isopropylacrylamide) as drug carriers. Progress in Polymer Science, v. 34, n. 9, p. 893-910, 2009. ISSN 0079-6700. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670009000525>.

Page 103: Nívia do Nascimento Marques

 

101

WEVER, D. A. Z.; PICCHIONI, F.; BROEKHUIS, A. A. Polymers for enhanced oil recovery: A paradigm for structure-property relationship in aqueous solution. Progress in Polymer Science (Oxford), v. 36, n. 11, p. 1558-1628, 2011. ISSN 00796700 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-79960565981&partnerID=40&md5=703d619bcd17c212c404a1f3753b1a81>.

WU, D.; CHANG, P. R.; MA, X. Preparation and properties of layered double hydroxide- carboxymethylcellulose sodium/glycerol plasticized starch nanocomposites. Carbohydrate Polymers, v. 86, n. 2, p. 877-882, // 2011. ISSN 01448617 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-79960562288&partnerID=40&md5=769db4610b947ad76b3f6603b54cbdbe>.

XU, J.; YE, J.; LIU, S. Synthesis of well-defined cyclic poly(N-isopropylacrylamide) via click chemistry and its unique thermal phase transition behavior. Macromolecules, v. 40, n. 25, p. 9103-9110, 2007. ISSN 00249297. Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-37549029211&partnerID=40&md5=4b97d57c0c99fa5c2a1ff0fcbdc28313>.

YADOLLAHI, M.; NAMAZI, H. Synthesis and characterization of carboxymethyl cellulose/layered double hydroxide nanocomposites. Journal of Nanoparticle Research, v. 15, n. 4, // 2013. ISSN 13880764 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84874943952&partnerID=40&md5=1874e8cb2612d60e19cf591533154fd3>.

YAHAYA, G. O. et al. Solution behavior of hydrophobically associating water-soluble block copolymers of acrylamide and N-benzylacrylamide. Polymer, v. 42, n. 8, p. 3363-3372, 2001. ISSN 00323861 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0034746579&partnerID=40&md5=a3bf3457c9a78035da0a45d26eff57ad>.

YANG, K.; LIANG, H.; LU, J. Multifunctional star polymer with reactive and thermosensitive arms and fluorescently labeled core: Synthesis and its protein conjugate. Journal of Materials Chemistry, v. 21, n. 28, p. 10390-10398, 2011. ISSN 09599428 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-79960175714&partnerID=40&md5=98b140e58cff8f340e538574b822089c>.

YANG, X. et al. Synthesis of pH-sensitive hollow polymer microspheres and their application as drug carriers. Polymer, v. 50, n. 15, p. 3556-3563, 2009. ISSN 0032-3861. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032386109005254>.

ZEPON, K. M. et al. Glyco-nanoparticles made from self-assembly of maltoheptaose- block -poly(methyl methacrylate): Micelle, reverse micelle, and encapsulation. Biomacromolecules, v. 16, n. 7, p. 2012-2024, 2015. ISSN 15257797. Disponível em:

Page 104: Nívia do Nascimento Marques

 

102

<http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84937060652&partnerID=40&md5=5c1c435d19be54793d7ce60076f4557d>.

ZHANG, X. et al. Synthesis and solution properties of temperature-sensitive copolymers based on NIPAM. Journal of Applied Polymer Science, v. 116, n. 2, p. 1099-1105, // 2010. ISSN 00218995 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-75449085707&partnerID=40&md5=07c6472da871e73ec521c60832a5c63c>.

ZHAO, C. et al. Polymeric pH-sensitive membranes - A review. Progress in Polymer Science (Oxford), v. 36, n. 11, p. 1499-1520, 2011. ISSN 00796700 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-79960558354&partnerID=40&md5=b0343b823388bed1fd48c83ff688c3a1>.

ZHOU, J. et al. Temperature, ionic strength and pH induced electrochemical switching of smart polymer interfaces. Chemical Communications, n. 46, p. 4820-4822, 2006. ISSN 13597345 (ISSN). Disponível em: <http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-33751334999&partnerID=40&md5=27273483e3162b6c27ecc2280db039d1>.

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103

APÊNDICE I

Função distribuição do raio hidrodinâmico obtido a partir de análise CONTIN para a CMC-g-

JeffM2070-2 em agua do mar sintética, a uma concentração de polímero de (a) 1,5 e (b) 5 g/L,

a diferentes temperaturas (25 e 60 °C) e ângulo de luz espalhada de 90º

Fonte: Autor

0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 100000

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Amplitude  (u

.a)

raio  (nm)

   1,5  g /L  -­‐  25  °C    1,5  g /L  -­‐  60  °C

 90°

(a)

0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 100000

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Amplitude  (u

.a)

raio  (nm)

 5  g /L  -­‐  25  °C  5  g /L  -­‐  60  °C

90°

(b)

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104

APÊNDICE II

Função distribuição do raio hidrodinâmico obtido a partir de análise CONTIN para a CMC-g-

JeffM600-2 em agua do mar sintética, a uma concentração de polímero de (a) 1,5 e (b) 5 g/L,

a diferentes temperaturas (25 e 60 °C) e ângulo de luz espalhada de 90º

Fonte: Autor

0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 100000 1000000

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0  90°

 1,5  g /L  -­‐  25°C  1,5  g /L  -­‐  60°C

Amplitu

de  (u.a)

raio  (nm)

(a)

1E -­‐3 0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 100000

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

 90°

Amplitude  (u

.a)

raio  (nm)

 5  g /L  -­‐  60°C  5  g /L  -­‐  25  °C

(b)