Nanocompósitos de epóxi/nanopartículas de carbonato de cálcio: propriedades termomecânicas e de superfície

• Autor(a) principal: Thaís Bastos Miranda
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/30101
• topic: Nanopartículas de CaCO3; Epóxi; Compósitos; Estrutura hierárquica; Método mecanoquímico; Engenharia química; Carbonato de cálcio; Compósitos; Nanopartículas; Resinas epóxi

A demanda contínua por materiais de alto desempenho incentiva as inovações na produção de materiais multifuncionais, como os nanocompósitos. Nesse contexto, a adição de carbonato de cálcio à resina epóxi pode reduzir os custos de produção e melhorar a performance do polímero. A metodologia desse trabalho, portanto, consistiu em sintetizar nanopartículas de carbonato de cálcio através do método mecanoquímico e produzir compósitos epóxi/nano CaCO3 que apresentassem ganhos em propriedades térmicas, mecânicas e de superfície em relação ao epóxi puro. Nanopartículas de carbonato de cálcio com a fase calcita e tamanho nanométrico foram sintetizadas com sucesso através do método mecanoquímico utilizando um moinho de baixa energia (100 rpm). A incorporação das nanopartículas de carbonato de cálcio nas concentrações mássicas de 1%, 2,5%, 3% e 5% à resina epóxi DGEBA resultou em compósitos termicamente estáveis. Os compósitos epóxi/2,5% e epóxi/3% de nano-carbonato de cálcio apresentaram um aumento de 12°C e 14°C na temperatura de transição vítrea (Tg), respectivamente. As imagens de microscopia eletrônica de varredura revelaram a presença de estruturas hierárquicas de agregados estendidos de tamanho micrométrico de partículas nanométricas de carbonato de cálcio distribuídas homogeneamente na matriz do polímero. Essa morfologia justifica o aumento da hidrofobicidade, assim como os ganhos nos módulos de elasticidade, que foram superiores a 59% em relação ao epóxi puro, segundo as medidas por nanoindentação.