Revestimentos funcionais com propriedades antioxidantes para substratos diversos

Abstract

Atualmente, os consumidores têm interesse por produtos com propriedades adicionais e que, ao mesmo tempo, sejam mais sustentáveis, como por exemplo, produtos com atividade antioxidante. Os antioxidantes são compostos que possuem a capacidade de eliminar espécies que provocam stress oxidativo nos sistemas biológicos. Estes podem ser naturais ou sintéticos, sendo os primeiros mais vantajosos, uma vez que podem ser usados com menos limitações do que os antioxidantes sintéticos. Os antioxidantes são utilizados em diferentes áreas, como têxtil, alimentar, cosmética e farmacêutica. O objetivo desta dissertação consistiu em desenvolver revestimentos funcionais, com propriedades antioxidantes para substratos diversos e explorar métodos de revestimento, bem como desenvolver métodos alternativos de caracterização. Para tal, foram utilizados três antioxidantes naturais diferentes, sendo dois deles obtidos a partir de resíduos e subprodutos, nomeadamente o chá verde e o chá de cascas de cebola, e o outro, o própolis, disponível comercialmente que, posteriormente, foram adicionados a uma formulação de cura UV. Os substratos utilizados nos ensaios foram o polipropileno (PP), o couro e a poliamida (PA), tendo sido aplicado um primer para plásticos no PP, de modo a melhorar a espalhamento e a adesão da formulação. Foram testados dois métodos de aplicação do revestimento nos substratos, nomeadamente a barra de Mayer e o spray por pistola. Após aplicação dos revestimentos, foram realizados alguns métodos de análise, com o objetivo de comprovar a presença do antioxidante no revestimento, testar a atividade antioxidante e as alterações de cor do substrato, estudar a estabilidade dos antioxidantes durante o armazenamento e, ainda, comparar os antioxidantes provenientes de subprodutos e os antioxidantes comerciais. Adicionalmente, procedeu-se à otimização dos métodos desenvolvidos para avaliação da atividade antioxidante. A análise por ABTS (ácido 2,2’-azinobis (3- etilbenzotiazolina-6-sulfónico)), DPPH (2,2-difenil-1- picril-hidrazil) e FC (Reagente Folin Ciocalteu) permitiu verificar que o própolis é o antioxidante que possui maior potencial antioxidante, assim como o antioxidante que apresenta estabilidade durante cerca de um mês e meio de armazenamento. Os compostos antioxidantes presentes no chá verde provocam uma maior alteração de cor das amostras, em relação a amostras padrão, quando incorporado na formulação. De um modo geral, a atividade antioxidante varia consoante o substrato em análise, a técnica de aplicação do revestimento e o método de quantificação utilizado.

Nowadays consumers have interest for products with additional properties, that, at the same time are more sustainable, for example, products with incorporated antioxidants. Antioxidants are compounds that possess the capacity to remove species that cause oxidative stress in biological systems. These antioxidants can be natural or synthetic, the first type being the more advantageous one since it can be used with less limitations than the synthetic ones. Antioxidants are used in different areas, like textiles, food, cosmetic and pharmaceuticals. The objective of this dissertation consisted of the development of functional coatings with antioxidant properties, for various substrates and explore coating methods, such as the development of alternative methods of characterization. To complement these objectives, three different natural antioxidants were used, two of them being, obtained from waste and by-products, respectively green tea and onion peel tea, and the other, propolis, commercially available, afterward they were added to a UV cure formulation. Subtracts used in trials consist of polypropylene (PP), natural leather and polyamide (PA), being applied a plastic primer on PP to improve spreading and adhesion of the formulation. Two methods of coating application on subtracts were tested, sustainable methods, namely, Mayer bar and spray gun. After coating application, some analysis methods were made with the objective of proving the presence of antioxidant on the coating, testing the activity of antioxidants and the color changes on substrate, studying the stability of antioxidants during the storage and, still, compare antioxidants from by-products and commercial antioxidants. Furthermore, it was proceeded the optimization of the developed methods for evaluation of antioxidant activity. The analyses by ABTS (2,2′- Azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6- sulfonic acid), DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) and FC (Folin Ciocalteu Reagent) allowed to verify that propolis is the antioxidant that possesses the most potential as an antioxidant, such as the antioxidant that presents as the most stable for as much as a month and a half of storage. The antioxidant compounds present in green tea caused the biggest change in the sample's color, in comparison to standard samples when incorporated in the formulation. In general, the antioxidant activity varies depending on the substrate under analysis, the coating application technique and the quantification method used.