Phase behavior of aqueous systems containing block copolymers of poly(ethylene oxide) and poly(propylene oxide)

Abstract

Phase behavior of aqueous systems containing block copolymers of poly(ethylene oxide (PEO) and poly(propylene oxide) (PPO) was evaluated by building up temperature-concentration phase diagrams. We have studied bifunctional triblock copolymers (HO-PEO-PPO-PEO-OH) and monofunctional diblock copolymers (R-PEO-PPO-OH and R-PPO-PEO-OH, where R length is linear C 4 and C 12-14 ). The cloud points of the polymer solutions depended on EO/PO ratio, polarity, R length and position of the hydrophilic and hydrophobic segments along the molecule. Such factors influence on the solutions behavior was also analyzed in terms of critical micelle concentration (CMC), which was obtained from surface tension vs. concentration plots. Salts (NaCl and KCl) added into the polymer solutions change the solvent polarity decreasing the cloud points. On the other hand, the cloud points of the polymer solutions increased as a hydrotrope (sodium p-toluenesulfonate) was added.

Estudo de soluções aquosas de copolímeros em bloco de poli(óxido de etileno)-poli(óxido de propileno) utilizando calorimetria exploratória diferencial (DSC)

“…Soluções aquosas de copolímeros dibloco monofuncionais PEO-PPO Estudo da formação de micelas e separação de fases através de medidas de tensão superficial e método visual, respectivamente O estudo da formação de micelas e separação de fases das soluções aquosas de copolímeros dibloco à base de PEO-PPO bloqueados com grupamentos C 4 e C 12-14 vem sendo realizado em nosso laboratório de pesquisas [19][20][21] . A formação de micelas nestes sistemas tem sido avaliada através da medida da tensão superficial em função da concentração, o que permite determinar as concentrações e temperaturas micelares críticas (CMC e TMC, respectivamente) [20,21] .…”

“…(a) (a) Determinado através da osmometria de pressão de vapor (VPO); [18][19][20] desenvolvido através da construção de diagramas de fases temperatura versus concentração, determinando o ponto de turvação dos sistemas visualmente [19] . A Tabela 1 mostra os resultados obtidos através dos métodos citados acima para soluções aquosas de copolímeros dibloco monofuncionais de PEO-PPO a uma concentração de copolímero de 10% p/v.…”

“…Foi sugerido, neste caso, que a estrutura do copolímero apresenta uma forte influência sobre sua solubilidade em água. Além disso, o comportamento apresentado por estes copolímeros em solução aquosa foi atribuído à facilidade estrutural de associação molecular observada nos copolímeros que possuem segmentos hidrófilos/ hidrófobos adjacentes, como mostrado no modelo proposto em estudos prévios [19] . Copolímeros bloqueados com o grupamento C 12-14 apresentam valores mais baixos de TMC do que os encontrados para os copolímeros bloqueados com o grupamento C 4 .…”

“…No aquecimento de cada solução foi observado um pico endotérmico, o qual não foi observado quando se analisou a água pura. Para todas as soluções a temperatura inicial foi de aproximadamente 26 o C. Uma vez que a separação de fases do copolímero analisado em solução aquosa de 10% p/v ocorre à temperatura de 25 o C (Tabela 1) [19] , tal transição endotérmica foi atribuída a este processo de separação de fases. A temperatura inicial do pico endotérmico não apresentou variação significativa do primeiro para o segundo aquecimento.…”

“…A Tabela 1 mostra a caracterização dos copolímeros dibloco monofuncionais de poli(óxido de etileno)-poli(óxido de propileno) (PEO-PPO) [18][19][20] .…”