Filme Autosuportado de Polianilina Desdopada para Aplicações Anticorrosivas
Characterization of Self-Standing Films of Undoped Polyanilina
Silva, Rodrigo S.; Cardozo, Herbert M.; Ferreira, Jane Z.; Ferreira, Carlos A.; Meneguzzi, Alvaro
http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282012005000039
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.22, n3, p.288-294, 2012
Resumo
Os polímeros intrinsecamente condutores (PIC), como a polianilina (PAni), têm sido estudados com alternativa em filmes protetores de metais oxidáveis contra a corrosão. Dada a dificuldade de fusão ou dissolução da PAni para a produção de filmes, investigou‑se a possibilidade de obter filmes pela mistura de PAni no estado oxidado e desdopado, conhecida como base esmeraldina, com plastificante não dopante 4-cloro-3-metilfenol (CMF) e solvente conveniente. Filmes produzidos desta forma foram caracterizados por espectroscopia FTIR e RAMAN, por TGA e ensaio de voltametria cíclica. A caracterização mostrou filmes termicamente estáveis até a temperatura de 200 °C com indícios de interação da PAni com o CMF, com a PAni se mantendo no estado oxidado no filme produzido, condição necessária para futura aplicação como filme anticorrosivo de proteção anódica.
Palavras-chave
Polianilina, espectroscopia Raman, esmeraldina base, polímero condutor
Abstract
The intrinsically conductive polymers (PCI), such as polyaniline (PAni), have been studied as an alternative in the development of protective films of oxidizable metals against corrosion. Given the difficulty of mixing and dissolving PAni for the production of films, here we investigated the possibility of obtaining a mixture of PAni films in the oxidized, undoped state, referred to as emeraldine base, with the non-doping plasticizer 4-chloro-3-methylphenol (CMF) and a convenient solvent. Films produced in this way were characterized by FTIR and Raman spectroscopy, TGA and cyclic voltammetry. The characterization showed films thermally stable up to 200 °C with evidence of interaction between PAni and CMF, with PAni remaining in the oxidized state in the film produced, which a necessary condition for application as anodic protection in anticorrosion films.
Keywords
Polyaniline, Raman spectroscopy, emeraldine base, conducting polymer
References
1. Kang, E. T.; Neoh, K. G. & Tan, D. L. – Prog. in Polym. Sci., 2, p.277
(1998). http://dx.doi.org/10.1016/S0079-6700(97)00030-0
2. Moraes, S. R. & Motheo, A. J. – Mol. Cryst. and Liq. Cryst., 448, p.261 (2006).
3. Skotheim, T. A. & Reynolds, J. R. - “Handbook of conducting Polymers. Conjugated polymers: theory, synthesis, properties and characterization”, Taylor-Francis, New York (2007).
4. Moraes, F. C. - “Influência da microestrutura dos aços inoxidáveis (austenísticos, ferríticos e martensíticos) na proteção contra a corrosão por Filmes de Polianilina”, Dissertação de Mestrado, Universidade de São Paulo, Brasil (2006).
5. Kumar, K. K. S.; Geetha, S. & Trivedi, D. C.– Cur. Ap. Physic., 5, p.603 (2005).
6. Vilca, D. H.; Moraes, S. R. & Motheo, A. J. – J. of Sol. St. Electrochem., 9, p.416 (2005).
7. Meneguzzi, A.; Matielo, B. D.; Posser, Y. M. & Ferreira, C. A. – “Proteção anódica de metais oxidáveis utilizando binder de polímeros condutores sintetizados por via química”, in: Anais do 18º Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, p.10681, Porto de Galinhas - PE, Nov (2008).
8. Akbarinezhad, E.; Ebrahimi, M. & Faridi, H. R. – Prog. in Org. Coat., 64, p.361 (2009). http://dx.doi.org/10.1016/j.porgcoat.2008.07.018
9. Leyva, M. E.; Barra, G. O.; Soares, B. G. & Khastgir, D. - Polímeros, 12, p.197 (2002). http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282002000300013
10. Silva, D. P.; Neves, R. &; Motheo, A. J. – Mol. Cryst and Liq. Cryst., 521, p.179 (2010). http://dx.doi.org/10.1080/15421401003720124
11. DeBerry, D. J. – J. Electrochem. Soc., 132, p.1022 (1985). http:// dx.doi.org/10.1149/1.2114008
12. Meneguzzi, A. – “Eletrossíntese de filmes de polímeros a partir de naftilaminas substituídas sobre metais oxidáveis e síntese química. Aplicação na proteção contra corrosão”, Tese de Doutorado, Universidade Federal do Rio Grande Sul, Brasil (2000).
13. Amado, F. D. R. – “Produção e Aplicação de Membranas com Polímeros Convencionais e Polianilina para Uso em Eletrodiálise no Tratamento de Efluentes Industriais”, Tese de Doutorado, Universidade Federal do Rio Grande Sul, Brasil (2006).
14. Biscaro, R. S.; Botelho, E. C.; Takahashi, M. F. K.; Faez, R. & Rezende, M. C. Polímeros, 12, p. 318 (2002). http://dx.doi.org/10.1590/ S0104‑14282002000400016
15. Alemán, C.; Ferreira, C. A.; Torras, J.; Meneguzzi, A.; Canales, M.; Rodrigues, M. A. S. & Casanovas, J. – Polymer, 23, p.5169 (2008).
16. Geniès, E. M.; Boyle, A.; Lapkowski, M. & Tsintavis, C. – Synth. Met., 36, p.139 (1990).
17. Erdem, E.; Karakisla, M. & Saçak, M. – Europ. Polym. J., 40, p.785 (2004). http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2003.12.007
18. Bisanha, L. D.; Moraes, S. & Motheo, A. J. – Mol. Cryst. and Liq. Cryst., 521, p.397 (2010).
19. Armelin. E.; Meneguzzi A.; Ferreira, C.A. & Alemán, C. –. Surf. and Coat. Tec., 203, p.3763 (2009). http://dx.doi.org/10.1016/j. surfcoat.2009.06.019
20. Meneguzzi, A.; Ferreira C. A.; Pham, M. C.; Delamar, M. & Lacaze, P. C. – Electroc. Act., 12, p.2149 (1999).
21. Amado, F. D. R.; Rodrigues, M. A. S.; Buertuol, D. A.; Bernardes, A. M.; Ferreira, J. Z. & Ferreira, C. A. J. of Mem. Scien., 330, p.227 (2009).
22. Araujo, W. S.; Margarit, I. C. P.; Ferreira, M.; Mattos, O. R. & Lima Neto, P. - J. Elect. Act., 9, p.1307 (2001). http://dx.doi.org/10.1016/ S0013-4686(00)00726-X
23. Sedenkova, I.; Prokes, J.; Miroslava, T. & Stejskal, J. - Polym. Degrad. and Stab., 2, p.428 (2008).
24. Saçak, M.; Akbulut, U. & Batchelder, D. N. – Polymer, 1, p.21 (1998).
25. Sbaite, P.; Vilca, D. H.; Barbero, C.; Miras, M. C. & Motheo, A. J. – Eur. Pol. J., 40, p.1445 (2004). http://dx.doi.org/10.1016/j. eurpolymj.2004.01.038
26. Nakamoto, K. - “Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds”, John-Wiley, New Jersey (1999).
27. Amado, F. D. R.; Silveira, C. C.; Junior, L. F. R.; Ferreira, C. A. & Meneguzzi, A. – Polímeros, 18, p.244 (2008). http://dx.doi. org/10.1590/S0104-14282008000300010
28. Campos, T. L. A.; Kersting, D. F. & Ferreira, C. A. – Sur. and Coat. Tec., 122, p.3 (1999). http://dx.doi.org/10.1016/S0257-8972(99)00399-0
29. Alves, W.; Venancio, E. C.; Leite, F. L.; Kanda, D. H. F.; Malmonge, L. F.; Malmonge, J. A. & Mattoso, L. H. C. – Thermochim. Act., 502, p.43 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/j.tca.2010.02.003
30. Ding, L.; Wang, X. & Gregory, R. V. – Synth. Met., 2, p.73 (1999). http://dx.doi.org/10.1016/S0379-6779(99)00035-1
31. Fazenda, J. M. R. – “Tintas e Vernizes: ciência e tecnologia”, ABRAFATI, São Paulo (1993).
32. Moraes, S. R.; Vilca, D. H.; Motheo, A. J. – Prog. in Org. Coat., 48, p.28-33 (2003). http://dx.doi.org/10.1016/S0300-9440(03)00075-4
2. Moraes, S. R. & Motheo, A. J. – Mol. Cryst. and Liq. Cryst., 448, p.261 (2006).
3. Skotheim, T. A. & Reynolds, J. R. - “Handbook of conducting Polymers. Conjugated polymers: theory, synthesis, properties and characterization”, Taylor-Francis, New York (2007).
4. Moraes, F. C. - “Influência da microestrutura dos aços inoxidáveis (austenísticos, ferríticos e martensíticos) na proteção contra a corrosão por Filmes de Polianilina”, Dissertação de Mestrado, Universidade de São Paulo, Brasil (2006).
5. Kumar, K. K. S.; Geetha, S. & Trivedi, D. C.– Cur. Ap. Physic., 5, p.603 (2005).
6. Vilca, D. H.; Moraes, S. R. & Motheo, A. J. – J. of Sol. St. Electrochem., 9, p.416 (2005).
7. Meneguzzi, A.; Matielo, B. D.; Posser, Y. M. & Ferreira, C. A. – “Proteção anódica de metais oxidáveis utilizando binder de polímeros condutores sintetizados por via química”, in: Anais do 18º Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, p.10681, Porto de Galinhas - PE, Nov (2008).
8. Akbarinezhad, E.; Ebrahimi, M. & Faridi, H. R. – Prog. in Org. Coat., 64, p.361 (2009). http://dx.doi.org/10.1016/j.porgcoat.2008.07.018
9. Leyva, M. E.; Barra, G. O.; Soares, B. G. & Khastgir, D. - Polímeros, 12, p.197 (2002). http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282002000300013
10. Silva, D. P.; Neves, R. &; Motheo, A. J. – Mol. Cryst and Liq. Cryst., 521, p.179 (2010). http://dx.doi.org/10.1080/15421401003720124
11. DeBerry, D. J. – J. Electrochem. Soc., 132, p.1022 (1985). http:// dx.doi.org/10.1149/1.2114008
12. Meneguzzi, A. – “Eletrossíntese de filmes de polímeros a partir de naftilaminas substituídas sobre metais oxidáveis e síntese química. Aplicação na proteção contra corrosão”, Tese de Doutorado, Universidade Federal do Rio Grande Sul, Brasil (2000).
13. Amado, F. D. R. – “Produção e Aplicação de Membranas com Polímeros Convencionais e Polianilina para Uso em Eletrodiálise no Tratamento de Efluentes Industriais”, Tese de Doutorado, Universidade Federal do Rio Grande Sul, Brasil (2006).
14. Biscaro, R. S.; Botelho, E. C.; Takahashi, M. F. K.; Faez, R. & Rezende, M. C. Polímeros, 12, p. 318 (2002). http://dx.doi.org/10.1590/ S0104‑14282002000400016
15. Alemán, C.; Ferreira, C. A.; Torras, J.; Meneguzzi, A.; Canales, M.; Rodrigues, M. A. S. & Casanovas, J. – Polymer, 23, p.5169 (2008).
16. Geniès, E. M.; Boyle, A.; Lapkowski, M. & Tsintavis, C. – Synth. Met., 36, p.139 (1990).
17. Erdem, E.; Karakisla, M. & Saçak, M. – Europ. Polym. J., 40, p.785 (2004). http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2003.12.007
18. Bisanha, L. D.; Moraes, S. & Motheo, A. J. – Mol. Cryst. and Liq. Cryst., 521, p.397 (2010).
19. Armelin. E.; Meneguzzi A.; Ferreira, C.A. & Alemán, C. –. Surf. and Coat. Tec., 203, p.3763 (2009). http://dx.doi.org/10.1016/j. surfcoat.2009.06.019
20. Meneguzzi, A.; Ferreira C. A.; Pham, M. C.; Delamar, M. & Lacaze, P. C. – Electroc. Act., 12, p.2149 (1999).
21. Amado, F. D. R.; Rodrigues, M. A. S.; Buertuol, D. A.; Bernardes, A. M.; Ferreira, J. Z. & Ferreira, C. A. J. of Mem. Scien., 330, p.227 (2009).
22. Araujo, W. S.; Margarit, I. C. P.; Ferreira, M.; Mattos, O. R. & Lima Neto, P. - J. Elect. Act., 9, p.1307 (2001). http://dx.doi.org/10.1016/ S0013-4686(00)00726-X
23. Sedenkova, I.; Prokes, J.; Miroslava, T. & Stejskal, J. - Polym. Degrad. and Stab., 2, p.428 (2008).
24. Saçak, M.; Akbulut, U. & Batchelder, D. N. – Polymer, 1, p.21 (1998).
25. Sbaite, P.; Vilca, D. H.; Barbero, C.; Miras, M. C. & Motheo, A. J. – Eur. Pol. J., 40, p.1445 (2004). http://dx.doi.org/10.1016/j. eurpolymj.2004.01.038
26. Nakamoto, K. - “Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds”, John-Wiley, New Jersey (1999).
27. Amado, F. D. R.; Silveira, C. C.; Junior, L. F. R.; Ferreira, C. A. & Meneguzzi, A. – Polímeros, 18, p.244 (2008). http://dx.doi. org/10.1590/S0104-14282008000300010
28. Campos, T. L. A.; Kersting, D. F. & Ferreira, C. A. – Sur. and Coat. Tec., 122, p.3 (1999). http://dx.doi.org/10.1016/S0257-8972(99)00399-0
29. Alves, W.; Venancio, E. C.; Leite, F. L.; Kanda, D. H. F.; Malmonge, L. F.; Malmonge, J. A. & Mattoso, L. H. C. – Thermochim. Act., 502, p.43 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/j.tca.2010.02.003
30. Ding, L.; Wang, X. & Gregory, R. V. – Synth. Met., 2, p.73 (1999). http://dx.doi.org/10.1016/S0379-6779(99)00035-1
31. Fazenda, J. M. R. – “Tintas e Vernizes: ciência e tecnologia”, ABRAFATI, São Paulo (1993).
32. Moraes, S. R.; Vilca, D. H.; Motheo, A. J. – Prog. in Org. Coat., 48, p.28-33 (2003). http://dx.doi.org/10.1016/S0300-9440(03)00075-4