Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/0104-1428.1666
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Microesferas magnéticas à base de poli (metacrilato de metila-co-divinilbenzeno) obtidas por polimerização em suspensão

Magnetic microspheres based on poly(divinylbenzene‑co‑methyl methacrylate) obtained by suspension polymerization

Castanharo, Jacira Aparecida; Ferreira, Ivana L. M.; Costa, Marcos Antonio da Silva; Silva, Manoel Ribeiro da; Costa, Geraldo Magela da; Oliveira, Márcia Gomes de

Downloads: 0
Views: 1184

Resumo

Microesferas poliméricas à base de metacrilato de metila (MMA), divinilbenzeno (DVB) e material magnético foram preparadas via polimerização por suspensão. Foi estudada a influência da polimerização em suspensão ou semisuspensão, concentração de material magnético e concentração de divinilbenzeno sobre as características das microesferas obtidas. As partículas poliméricas foram caracterizadas por espectroscopia vibracional na região do infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR), microscopia eletrônica de varredura, analisador de área específica e porosimetria, espalhamento de luz e magnetometria de amostra vibrante. O material magnético também foi caracterizado por FT-IR, além de difratometria de raios X e espectroscopia Mössbauer. Foram obtidas, com sucesso, microesferas poliméricas magnéticas à base de MMA e DVB (P(MMA-co-DVB)-M), contendo partículas magnéticas tanto na superfície quanto no interior da microesfera. As partículas obtidas através de polimerização em semisuspensão apresentaram tamanhos menores e distribuição de tamanhos de partículas mais estreita que as partículas obtidas através de suspensões convencionais. Os compósitos apresentaram um comportamento superparamagnético. As microesferas magnéticas sintetizadas neste trabalho têm potencial para serem modificadas e aplicadas como resinas de troca iônica ou suportes catalíticos.

Palavras-chave

polimerização em suspensão, propriedades magnéticas, metacrilato de metila, divinilbenzeno, material magnético.

Abstract

Magnetic polymeric microspheres based on methyl methacrylate (MMA), divinylbenzene (DVB) and magnetic materials were prepared via suspension polymerization. We studied the influence of the suspension or semi-suspension polymerization, magnetic materials and divinylbenzene concentration on the characteristics of the microspheres. Polymeric particles were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), scanning electron microscopy, accelerated surface area and porosimetry analyzer (ASAP), dynamic light scattering (DLS) and vibrating sample magnetometer (VSM). The magnetic materials were also characterized by FT-IR, X-ray diffraction and Mössbauer spectroscopy. Magnetic polymeric microspheres based on MMA and DVB (P(MMA-co-DVB)-M), containing magnetic particles on the surface or inside the microspheres, were successfully obtained. The polymer particles obtained through semi‑suspension polymerization had smaller sizes and narrower particle size distribution than particles obtained by conventional suspension. The composites showed a superparamagnetic behavior. The magnetic microspheres synthesized in this work have potential to be modified and applied as ion-exchange resins or catalyst supports.

Keywords

suspension polymerization, magnetic properties, methyl methacrylate, divinylbenzene, magnetic materials.

References

1. Ma, Z., Guan, Y., Liu, X., & Liu, H. (2005). Preparation and characterization of micron-sized non-porous magnetic polymer microspheres with immobilized metal affinity ligands by modified suspension polymerization. Journal of Applied Polymer Science, 96(6), 2174-2180. http://dx.doi.org/10.1002/app.21688.

2. Yang, C., Liu, H., Guan, Y., Xing, J., Liu, J., & Shan, G. (2005). Preparation of magnetic poly(methylmethacrylate–divinylbenzene–glycidylmethacrylate) microspheres by spraying suspension polymerization and their use for protein adsorption. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 293(1), 187192. http://dx.doi.org/10.1016/j.jmmm.2005.01.060.

3. Costa, C. N., Costa, M. A. S., Santa-Maria, L. C., Souza, F. G. Jr, & Michel, R. (2012). Síntese e caracterização de copolímeros à base de metacrilato de metila e divinilbenzeno com propriedades magnéticas. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 22(3), 260-266. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282012005000042.

4. Machado, F., Lima, E. L., & Pinto, J. C. (2007). Uma revisão sobre os processos de polimerização em suspensão. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 17(2), 166-179. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282007000200016.

5. Castanharo, J. A., Mello, I. L., Santa-Maria, L. C., Costa, M. A., Silva, M. A., & Oliveira, M. G. (2012). Preparação e caracterização de microesferas poliméricas magnéticas à base de estireno, divinilbenzeno e acetato de vinila. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 22(3), 303-309. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282012005000038.

6. Souza, F. S., Costa, M. A. S., Santa-Maria, L. C., Mello, I. L., Silva, M. R., & Hui, W. S. (2013). Síntese e caracterização de copolímeros reticulados à base de estireno, divinilbenzeno e metacrilato de metila com propriedades magnéticas. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 23(1), 82-90. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282013005000004.

7. Bombard, A. J. F. (2005). Suspensões magneto-reológicas de pós de ferro carbonilo – um estudo da influência das propriedades magnéticas e do tamanho de partículas (Tese de doutorado). Universidade Estadual de Campinas, Campinas.

8. Salazar-Alvarez, G. (2004). Synthesis, characterization and applications of iron oxide nanoparticles (Tese de doutorado). Royal Institute of Technology, Suécia.

9. Santa-Maria, L. C., Leite, M. C. A. M., Costa, M. A. S., Ribeiro, J. M. S., Senna, L. F., & Silva, M. R. (2004). Characterization of magnetic microspheres based on network styrene and divinylbenzene copolymers. Materials Letters, 58(24), 30013006. http://dx.doi.org/10.1016/j.matlet.2004.05.028.

10. Conceição, B. M., Costa, M. A. S., Santa-Maria, L. C., Silva, M. R., & Wang, S. H. (2011). A study of the initiator concentration’s effect on styrene-divinylbenzene polymerization with iron particles. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 21(5), 409-415. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282011005000070.

11. Koneracká, M., Kopčanský, P., Antalík, M., Timko, M., Ramchand, C. N., Lobo, D., Mehta, R. V., & Upadhyay, R. V. (1999). Immobilization of proteins and enzymes to fine magnetic particles. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 201(1-3), 427-430. http://dx.doi.org/10.1016/S0304-8853(99)00005-0.

12. Guo, Z., Bai, S., & Sun, Y. (2003). Preparation and characterization of immobilized lipase on magnetic hydrophobic microspheres. Enzyme and Microbial Technology, 32(7), 776-782. http://dx.doi.org/10.1016/S0141-0229(03)00051-6.

13.Mincheva, R., Stoilova, O., Penchev, H., Ruskov, T., Spirov, I., Manolova, N., & Rashkov, I. (2008). Synthesis of polymer-stabilized magnetic nanoparticles and fabrication of nanocomposite fibers thereof using electrospinning. European Polymer Journal, 44(3), 615-627. http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2007.11.001.

14. Karaagac, O., Kockar, H., Beyaz, S., & Tanrisever, T. (2010). A simple way to synthesize superparamagnetic iron oxide nanoparticles in air atmosphere: iron ion concentration effect. IEEE Transactions on Magnetics, 46(12), 3978-3983. http://dx.doi.org/10.1109/TMAG.2010.2076824.

15. Yuan, H. G., Kalfas, G., & Ray, W. R. (1991). Suspension polymerization. Journal of Macromolecular Science, Part C: Polymer Reviews, 31(2-3), 215-299. http://dx.doi.org/10.1080/15321799108021924.

16. Bartholin, M., Boissier, G., & Dubois, J. (1981). Styrenedivinylbenzene copolymers, 3. Revisited IR analysis. Die Makromolekulare Chemie, 182(7), 2075-2085. http://dx.doi.org/10.1002/macp.1981.021820719.

17. Rabelo, D. (1993). Formação da estrutura porosa em copolímeros à base de estireno e divinilbenzeno (Tese de doutorado). Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.

18. Teixeira, V. G., Coutinho, F. M., & Gomes, A. S. (2001). Principais métodos de caracterização da porosidade de resinas à base de divinilbenzeno. Quimica Nova, 24(6), 808-818. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422001000600019.

19. Okay, O. (2000). Macroporous copolymer networks. Progress in Polymer Science, 25(6), 711-779. http://dx.doi.org/10.1016/S0079-6700(00)00015-0.

20. Lee, Y., Rho, J., & Jung, B. (2003). Preparation of magnetic ion-exchange resins by the suspension polymerization of styrene with magnetite. Journal of Applied Polymer Science, 89(8), 2058-2067. http://dx.doi.org/10.1002/app.12365.

21. Yuan, D., Zhang, Q., & Dou, J. (2010). Supported nanosized palladium on superparamagnetic composite microspheres as an efficient catalyst for Heck reaction. Catalysis Communications, 11(7), 606-610. http://dx.doi.org/10.1016/j.catcom.2010.01.005.
588371be7f8c9d0a0c8b4a43 polimeros Articles
Links & Downloads

Polímeros: Ciência e Tecnologia

Share this page
Page Sections