REVESTIMENTO SUPERHIDROFÓBICO DE NANOCOMPÓSITO PTFE/CaO FABRICADO POR DEPOSIÇÃO DE ESPUMA EM FIBRAS DE PLA
Superhidrofobicidade, revestimento superhidrofóbico, deposição de espuma, fibras de PLA, nanopartículas de CaO, PTFE.
Superfícies superhidrofóbicas têm sido objeto de muitos estudos devido ao grande interesse científico e tecnológico para aplicações como autolimpeza, anticorrosão, separação água/óleo, microfluídica, dentre outras. A superhidrofobicidade depende das características químicas e topologia das superfícies. Neste trabalho, foi desenvolvido um novo método de produção de revestimento superhidrofóbico nanoestruturado em materiais fibrosos, utilizando o processo de deposição de espuma. Com base no método desenvolvido, revestimentos nanocompósitos de politetrafluoretileno e nanopartículas de óxido de cálcio (PTFE/NPsCaO) foram depositados sobre fibras de PLA para avaliação de superhidrofobicidade. A influência de parâmetros de processo como, concentração de NPsCaO, concentração de PTFE, temperatura de polimerização e tempo de polimerização, foi avaliada. O revestimento foi caracterizado por ângulo de contato, DRX, FTIR-ATR, MEV, AFM, MET-EDS, teste de repelência a líquidos com vários valores de tensão superficial, teste de verificação da autolimpeza e teste de resistência a lavagem. Os resultados de DRX e FTIR indicaram a presença de PTFE e NPsCaO sobre a superfície das fibras de PLA, confirmando a deposição do revestimento pelo processo desenvolvido. Dentre os parâmetros de processo estudados, a condição de 0,6% (spm) de NPsCaO, 80 g/l de PTFE, 140°C e 90 segundos de polimerização resultou no maior valor de ângulo de contato para o revestimento de PTFE/NPsCaO (159,67 ± 1,05°). As imagens de MEV, MET-EDS e AFM mostraram NPsCaO com formas esférica e retangular e alterações morfológicas e topográficas na superfície das fibras de PLA com a deposição do recobrimento. Os resultados dos testes de repelência aquosa realizados utilizando uma série de soluções de água/álcool isopropílico com diferentes tensões superficiais indicaram repelência da superfície revestida a todas as soluções testadas. As fibras com o revestimento de PTFE/NPsCaO também apresentaram propriedade de autolimpeza fazendo com que uma gota de água removesse a sujeira da superfície. O nanorevestimento manteve a superhidrofobicidade mesmo após 25 ciclos de lavagem. Em resumo, o processo de fabricação apresentado nesta pesquisa utilizando a deposição de espuma mostrou-se simples e prático para deposição de filmes superhidrofóbicos em fibras. O revestimento de PTFE/NPsCaO depositado em fibras de PLA via deposição de espuma apresentou propriedades superhidrofóbicas.