Introdução e Objetivo
Polímeros são moléculas constituídas por longas cadeias formadas de repetidas unidades estruturais, chamadas monômeros. A diversidade de aplicação dos polímeros está relacionada com a matéria prima utilizada para a obtenção dos mesmos. Devido à grande versatilidade dos polímeros e suas composições, pesquisadores estão focados atualmente em técnicas que permitem melhor conhecimento sobre suas propriedades e potenciais aplicações.
A técnica de Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) promove, a partir da emissão de radiação infravermelha em uma amostra, a vibração de ligações químicas estabelecidas entre átomos, devido à absorção de energia. A obtenção de espectros de absorção permite caracterizar a composição química de amostras complexas.
Deste modo, esse trabalho tem como objetivo caracterizar a estrutura química de materiais poliméricos incógnitos através da técnica de FTIR, utilizando a Região do Infravermelho Médio como faixa de estudo.
Metodologia
Foram utilizados dois materiais poliméricos distintos e desconhecidos para a análise de Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier, um na forma de pellet e outro na forma de filme polimérico.
Inicialmente, o polímero na forma de pellet foi dissolvido em diclorometano. Em seguida, triturou-se 0,3 g de brometo de potássio (KBr) para formação de pastilhas, as quais foram prensadas a 7 kgf/cm2. A solução polimérica foi, então, gotejada no centro da pastilha de KBr e a mesma permaneceu em repouso até a completa evaporação do solvente, possibilitando a análise do material polimérico.
Para a análise do filme polimérico, cortou-se o mesmo em dimensões suficientes para sua alocação no porta-amostra, com auxílio de uma tesoura.
A leitura dos espectros foi realizada em espectrofotômetro de infravermelho com transformada de Fourier (IR AFFINITY-1, Shimadzu) na faixa de 4000-400 cm-1 utilizando 32 acumulações e resolução de 2 cm-1.
Resultados
Para o material em forma de pellet, as bandas de absorção em 2922 cm-1 e 2865 cm-1 estão relacionadas com o estiramento do grupamento CH2. A região do espectro em 1727 cm-1 representa o estiramento do grupamento carbonila (C=O). Em 1247 cm-1 e 1040 cm-1 obteve-se bandas características do estiramento do grupo éter (C-O-C). Outras bandas destacadas foram as correspondentes a 1473 cm-1 e 1191 cm-1, que representam o dobramento do grupamento CH2 e estiramento do grupo C-O, respectivamente. A banda de maior destaque desse espectro foi a correspondente ao grupo funcional carbonila. Quando o grupamento C=O ocorre em um espectro juntamente com o grupamento C-O, a substância em estudo deve ser um éster, obrigatoriamente. Portanto, pode-se afirmar que amostra desconhecida se trata de um poliéster.
Através dos resultados obtidos pela análise de FTIR e avaliando a estrutura química dos poliésteres citados na literatura, pode-se afirmar que o polímero na forma de pellet estudado neste trabalho é o PCL, um poliéster alifático linear e semicristalino, conhecido pela sua biocompatibilidade e biodegradabilidade. O material apresenta boas propriedades mecânicas e é compatível com vários tipos de polímeros. Devido a essas características, sua aplicação se dá em suturas reabsorvíveis, sistemas de liberação de fármacos e substituição de enxertos ósseos.
Nos espectros de absorção do filme polimérico, a banda de forte intensidade em frequência 2927 cm-1 é característica do estiramento da ligação C-H. A banda correspondente a 1464 cm-1 evidencia a presença de grupos metileno. A região do espectro em frequência 1720 cm-1 tem intensidade forte e representa o grupo C=O. A existência do grupamento C=O no espectro da amostra e a presença do grupo C-O (evidenciado por bandas entre 1300-1000 cm-1) resulta na conclusão de que o material em estudo pode ser classificado, também, como um poliéster.
A presença de grupos carbonila no comprimento de onda de 1720 cm-1 indica forte presença de polihidroxibutirato (PHB). Tomando como ponto de partida essa informação e analisando os resultados de FTIR de estudos cujas bandas de absorção obtidas foram similares às encontradas no presente trabalho, concluiu-se que o filme polimérico analisado se trata de um poli(3- hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV).
O PHBV é um copolímero formado por PHB e PHV, com potencial aplicabilidade na área biomédica por causa de sua origem natural, de suas propriedades mecânicas e da sua biocompatibilidade.
Considerações Finais
A análise das bandas de absorção dos dois materiais incógnitos estudados possibilitou a constatação da existência de grupamentos C=O e a presença dos grupos C-O nos espectros obtidos pelo equipamento de FTIR, classificando os polímeros como poliésteres. Regiões espectrais específicas de cada um levaram à afirmação de que o polímero em forma de pellet se tratava de um policaprolactona (PCL) e de que o filme polimérico foi sintetizado com o poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV).