Efeito da modificação covalente da superfície de nanotubos de carbono nas propriedades de nanocompósitos preparados com poliuretanas termoplásticas

• Autor(a) principal: Diego Satiro da Cruz
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/52057
• topic: Poliuretanas termoplásticas; Nanotubo de carbono de paredes múltiplas; Nanocompósitos poliméricos; Físico-química; Nanotubos de carbono; Poliuretanas; Compósitos poliméricos

Neste trabalho foram preparados nanocompósitos poliméricos com nanotubos de carbono de paredes múltiplas com o objetivo de melhorar as propriedades mecânicas de duas matrizes de poliuretanas termoplásticas (TPUs) comerciais. Promoveu-se a modificação química da superfície dos nanotubos (funcionalização) por tratamento ácido. Esses MWCNTs modificados com diferentes graus de funcionalização foram dispersos nas matrizes comerciais de TPU pelo método de mistura em solução em diferentes concentrações de MWCNT a fim de avaliar sua influência nas propriedades mecânicas dos compósitos por meio de ensaios de tração. Os nanocompósitos também foram caracterizados por análises físico-químicas na tentativa de correlacionar a estrutura obtida com as propriedades do material. Os dados mostram que a dispersão alcançada utilizando nanotubos funcionalizados proporcionou melhorias significativas nas propriedades mecânicas do compósito em comparação ao polímero puro. Os compósitos preparados com nanotubo/TPU Bayer apresentaram aumento de propriedades mecânicas superiores aos observados nos compósitos preparados com a TPU Huntsman indicando que a interação nanotubo/matriz foi mais efetiva nos compósitos com a TPU Bayer. Os melhores resultados foram obtidos com nanotubos modificados com maior grau de funcionalização em concentrações na faixa de 0,01% a 0,05% em massa de MWCNT. Os MWCNTs melhoraram o módulo de elasticidade e a resistência à tração sem perda de alongamento na ruptura. Ganhos da ordem de 30-40% em propriedades mecânicas, como os obtidos no presente trabalho, podem tornar viável a aplicação comercial de nanocompósitos poliméricos com MWCNT, principalmente quando pequenas quantidades de carga precisam ser empregadas.