Synthesis and characterization of copolymers based on methyl methacrylate, divinylbenzene with magnetic properties

Nesta dissertação, foram sintetizados copolímeros à base de poli(metacrilato de metila) (PMMA), divinilbenzeno (DVB) com propriedades magnéticas pela técnica de polimerização em suspensão. O material utilizado para conferir propriedade magnética foi o ferro. Foi estudada a influência das variáveis reacionais para a formação de microesferas (ordem de adição das fases orgânica e aquosa e a dispersão do ferro antes e após a pré-polimerização), o efeito da concentração de ferro adicionado na polimerização, a influência da razão molar MMA/DVB na formação do copolímero, o efeito do tipo de agente de suspensão e a velocidade de agitação para a síntese dos copolímeros. Os copolímeros foram caracterizados quanto à morfologia, estabilidade térmica, teor de ferro incorporado, distribuição de tamanho de partículas, propriedades magnéticas, área superficial, volume e tamanho de poros. As análises de propriedades magnéticas mostraram que os materiais obtidos não apresentaram ciclos de histerese, estando assim próximos de um material com propriedades superparamagnéticas, com magnetização de saturação entre 8,0 e 13,0 emu/g. Os copolímeros sintetizados com velocidade de agitação 500 RPM, temperaturade 90 C, tempo de polimerização de 24h, monômeros MMA/DVB 50/50 (% molar); razão volumétrica fase orgânica/fase aquosa 1/3, diluente heptano, grau de diluição 100% apresentaram melhor controle morfológico, melhor magnetização de saturação, tamanho de partículas menores e maior tamanho de porosIn this dissertation, copolymers based on methyl methacrylate (MMA) and divinylbenzene (DVB) with magnetic properties were synthesized by suspension polymerization. It was employed iron as magnetic material. The influence of reaction variables for the microspheress formation as order of addition of the organic and aqueous phases, dispersion of iron before and after pre-polymerization, iron concentration added to the polymerization, MMA/DVB molar ratio, type of suspending agent and stirring speed were studied. The copolymers were characterized with respect to morphology, thermal stability, the amount of iron incorporated, particle size distribution, magnetic properties, surface area and volume and size of pores. The materials obtained showed no hysteresis loops, standing near a material which superparamagnetic with saturation magnetization between 8.0 and 13.0 emu / g. The copolymers with agitation speed 500 RPM, temperature of 90 C, curing time of 24 hours, molar ratio MMA / DVB = 50/50 (mol%); volume ratio organic phase/aqueous phase = 1/3, heptane and 100% degree of dilution showed better morphologic control, better saturation magnetization, smaller particle size and larger pore