Síntese e caracterização do polímero condutor polipirrol e do compósito condutor de polipirrol/caulinita/epóxi para aplicação em material absorvedor de radiação eletromagnética

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Malere, Caroline Paganucci dos Reis, 1979-
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/7824
Resumo: Orientadores: Liliane Maria Ferrareso Lona, Valdirene Aparecida da Silva
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Podem alcançar condutividades muito próximas as dos semicondutores inorgânicos, são de fácil obtenção com custos baixos de produção, mas são materiais de difícil processamento na matriz de MARE, devido à sua baixa solubilidade e fusibilidade. Neste contexto, este trabalho apresenta o estudo do polímero condutor polipirrol (PPi) e do compósito orgânico-inorgânico de PPi com argilomineral natural caulinita (PPi/Cau) obtidos com diferentes variáveis de síntese, a fim de melhorar as características de processabilidade do polímero na matriz de resina epóxi e atingir bons valores de atenuação da onda incidente no material final na banda X (8,2 a 12,4 GHz), com uma quantidade de carga muito baixa incorporada. O PPi foi obtido por síntese química utilizando agentes dopantes: ácido clorídrico (HCl), ácido láurico (AL) e dodecil sulfato de sódio (SDS) com razão dopante/monômero 1:2. Os compósitos PPi/Cau foram produzidos via polimerização in situ, onde as mesmas condições experimentais da síntese de PPi puro foram aplicadas, adicionando às reações dois teores (1 e 3% em massa) de caulinita. Foram polimerizados PPi puro e PPi/Cau e preparados compósitos de matriz epóxi com os materiais sintetizados. Os compósitos de MARE foram obtidos pela mistura mecânica da matriz com os materiais sintetizados na proporção de 1,0% m/m (PPi/Epóxi ou PPi/Cau/Epóxi). A caracterização foi realizada por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FT-R), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise térmica termogravimetria (TGA), difração de raiosX (DRX), análises de condutividade elétrica e medidas eletromagnéticas. Os resultados mostraram que os MARE obtidos apresentaram um bom desempenho como absorvedor de ondas eletromagnéticas, com estabilidade térmica acima de 120 oC e atenuação da onda incidente variando de -10 a -30 dB na banda XAbstract: Intrinsically conductive polymers (ICP) are promising materials for application in electromagnetic radiation absorbing materials (RAM), since they are light materials, with good mechanical and electrical characteristics, high conductivities, oxidation resistance and simple synthetic route. They can reach conductivities very close to inorganic semiconductors, they are easy to obtain with low production costs, but they are materials that are difficult to process in the RAM matrix, due to their low solubility and fusibility. In this context, different synthesis variables were used in order to improve the processability characteristics of the polymer in the epoxy resin matrix and achieve good values of incident wave attenuation of the final material in the X band (8.2 to 12.4 GHz). In this context, this work presents a study of the conductive polymer polypyrrole (PPy) and organic-inorganic composite of PPy with natural clay mineral kaolinite (PPy/Kao) were different synthesis variables were used in order to improve the processability characteristics of the polymer in the epoxy resin matrix and achieve good values of incident wave attenuation of the final material in the X band (8.2 to 12.4 GHz) PPy was obtained by chemical synthesis using doping agents: hydrochloric acid (HCl), lauric acid (LA) and sodium dodecyl sulfate (SDS) with dopant/monomer ratio 1:2. The PPy/Kao nanocomposites were produced via in situ polymerization, where the same experimental conditions of the pure PPy synthesis were applied, adding to the reactions kaolinite ratios at concentrations of 1 and 3% by mass.. Neat PPy and PPy/Kao were polymerized and epoxy matrix composites were prepared with the synthesized polymers. The RAM composites were obtained by mechanically mixing the matrix with the synthesized materials in the proportion of 1.0% m/m (polymer/epoxy). The characterization was performed by fourier transform infrared spectrometer (FT-IR), scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetry analysis (TGA), X-ray diffraction (XRD), electrical conductivity analysis and electromagnetic measurements. The results showed that the obtained RAM presented a good performance as an electromagnetic wave absorber, with thermal stability above 120 o C and incident wave attenuation ranging from -10 to -30 dB in the X bandDoutoradoEngenharia QuímicaDoutora em Engenharia QuímicaCAPES33003017034P-8[s.n.]Lona, Liliane Maria Ferrareso, 1966-Silva, Valdirene Aparecida daMorales, Ana RitaPassador, Fábio RobertoMacêdo Neto, José Costa deRezende, Mirabel CerqueiraUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMalere, Caroline Paganucci dos Reis, 1979-20222022-09-23T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (133 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/7824MALERE, Caroline Paganucci dos Reis. Síntese e caracterização do polímero condutor polipirrol e do compósito condutor de polipirrol/caulinita/epóxi para aplicação em material absorvedor de radiação eletromagnética. 2022. 1 recurso online (133 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/7824. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1261396porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-03-14T10:37:46Zoai::1261396Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2023-03-14T10:37:46Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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