PG-EAM - Graduate Program in Aeronautical and Mechanical Engineering
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PhD Thesis 2021

Nanocompósito AgVO3/PMMA : efeito da funcionalização com MPS nas propriedades mecânicas e antimicrobianas

Author

Beatriz Rossi Canuto de Menezes Rodrigues

Concentration Area

Materiais, Manufatura e Automação

Defense Date

28/05/2021

Thesis Number

77825

Abstract

As resinas acrílicas de polimetilmetacrilato (PMMA) são os principais materiais utilizados na fabricação de próteses dentárias, em especial na base de próteses totais. Apesar do grande avanço das pesquisas desde a sua introdução no mercado comercial, algumas limitações ainda persistem, como a aderência de micro-organismos e fratura por impacto e fadiga. Para tornar esse material ainda mais vantajoso, muitos trabalhos estão focados em avaliar como a adição de nanobastões de vanadato de prata (? AgVO3) na matriz polimérica de PMMA influenciam as propriedades mecânicas e antimicrobianas dessa resina. Para melhorar a interação dos nanobastões com a resina e obter uma melhor distribuição, normalmente se realiza o tratamento superficial com um composto orgânico através do procedimento chamado de funcionalização. Portanto, o objetivo deste trabalho é estudar a influência da adição de nanobastões de vanadato de prata (?-AgVO3) funcionalizadas em PMMA, verificando a melhora nas propriedades mecânicas e na ação antimicrobiana. A síntese das nanoestruturas de ?-AgVO3 foi realizada pelos métodos de precipitação e hidrotérmico, a fim de se verificar qual técnica produziria materiais com maior pureza, homogeneidade e reprodutibilidade. Em seguida, o ?-AgVO3, obtido com as melhores características, foi funcionalizado com grupos acrílicos, utilizando o metacrilóxipropriltrimetóxisilano (MPS). Por fim, produziu-se nanocompósitos de PMMA com ?-AgVO3 puro e funcionalizado, em diferentes concentrações (0,5, 1, e 2,5% em massa), a fim de se analisar o efeito da funcionalização na dispersão e interação PMMA/?-AgVO3 e nas propriedades mecânicas e biológica dos nanocompósitos. De acordo com os resultados de DRX, espectrocospia Raman e MEV-FEG, o método hidrotermal produziu um material com maior organização, cristalinidade, morfologia na forma de bastão e alta reprodutibilidade, quando comparado à precipitação. A funcionalização foi confirmada pelas análises de FT-IR, TGA, XPS e EDS, mostrando a presença de grupos acrílicos. Análises de CIM mostraram que, mesmo após a funcionalização, os nanobastões apresentaram atividade antimicrobiana contra Candida albicans, Pseudomonas aeruginosa e Streptococcus mutans. Em relação aos nanocompósitos, a adição do ? AgVO3 funcionalizado utilizando MPS resultou em uma melhor dispersão e interação com a matriz de PMMA, apresentando maiores valores de dureza, resistência à flexão, à compressão e ao impacto, além de melhor atividade antimicrobiana, quando comparado à incorporação do ?-AgVO3 puro.

Keywords

Polimetilmetacrilato Resistência à compressão Polietilenos Nanocompósitos Propriedades mecânicas Engenharia de materiais