Sílica do tipo SBA-15 sintetizada por radiação gama e sua aplicação em compósitos de resina epóxi

Abstract

A sílica mesoporosa nanoestruturada SBA-15 é definida como uma peneira molecular cuja base em sílica possui estrutura de poro hexagonal.Para obtê-la é preciso realizar uma reação química entre uma substância que funciona como molde chamado de "template" e uma fonte de sílica em meio ácido. O template permite a formação de micelas, as quais fornecem uma estrutura específica e a fonte de sílica preenche essas estruturas micelares. Posteriormente a mistura é aquecida (100°C) por 48 h - o que é chamado tratamento hidrotérmico - e após resfriamento, filtragem, lavagem, secagem e calcinação (500-550°C), as partículas estão prontas para serem usadas. Nesse trabalho, a proposta foi substituir a etapa hidrotérmica pelo processo de irradiação gama em doses de 0,5 kGy a 100 kGy para conseguir partículas com morfologia semelhante às do método clássico. Observou-se que as partículas de sílica obtidas pelo método da irradiação apresentaram alta área superficial e poros dispostos com diâmetro na escala nanométrica e com morfologia hexagonal. As imagens de MET confirmaram essa ordenação hexagonal do poro na SBA-15 mesmo produzidas em baixas doses. As partículas obtidas tanto pelo método clássico quanto pelo método da irradiação foram utilizadas como carga após sua dispersão em resina epóxi. A dispersão das partículas de sílica aconteceu segundo duas metodologias: a) mistura por fusão, onde as partículas de sílica são dispersas na resina a quente e b) mistura por solvente, onde as partículas de sílica são dispersas na mistura resina/acetona para evitar a aglomeração da fase inorgânica. As imagens de microscopia óptica e MEV revelaram homogeneidade na mistura partícula/resina no seio do material polimérico quando se utiliza o método com solvente, no entanto os compósitos obtidos (dispersão por solvente), apresentaram Tg com valor abaixo da resina epóxi padrão e baixa resistência mecânica.