Nanocompósitos poliméricos de pet/grafeno: relação da morfologia com a condutividade térmica
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Tipo
Dissertação
Data de publicação
2022-08-16
Periódico
Citações (Scopus)
Autores
Petraconi, André
Orientador
Andrade, Ricardo Jorge Espanhol
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Membros da banca
Ribeiro, Hélio
Costa, Lidiane Cristina
Costa, Lidiane Cristina
Programa
Engenharia de Materiais e Nanotecnologia
Resumo
A síntese, caracterização, modificação e aplicação de grafeno está recebendo atualmente
muita atenção devido às suas propriedades únicas, e aplicações inovadoras e disruptivas, tais
como nanocompósitos multifuncionais (função de barreira eletromagnética, dissipação de
calor, melhor desempenho mecânico, entre outras), materiais inteligentes através da impressão
3D/4D, tintas condutivas, entre outras. Entender a relação entre a estrutura/morfologia,
processamento e propriedades finais, é essencial para o design e produção de materiais com
propriedades apropriadas para as várias aplicações emergentes. Neste contexto, este trabalho
investiga sobre a relação entre a morfologia e os mecanismos de dissipação de energia térmica
entre o poli(tereftalato de etileno (PET) e dois tipos de grafenos comerciais incorporados por meio
da técnica de mistura por fundido. Os resultados indicam que as nanopartículas de grafeno com
concentrações variando entre 0,001 a 1 phr, conferem um incremento de aproximadamente de
8% na condutividade térmica do nanocompósito de PET com grafeno esfoliado contendo
maior tamanho lateral (PET/GNEX). Enquanto as outras amostras de PET com grafeno
esfoliado de menor tamanho lateral (PET/GE) indicou uma redução na condutividade térmica
de até 5% nas mesmas concentrações utilizadas, porém, na concentração de grafeno de 0,1 phr
apresentou um incremento de 44% no módulo de Young em relação ao PET puro. O principal
efeito observado é o aprimoramento do módulo de Young ao utilizar nanopartículas com menor
tamanho lateral, enquanto as maiores produzem uma melhoria da condutividade térmica sem a
deterioração das propriedades mecânicas. Estes fatores também contribuíram para o aumento da
viscosidade comprovada nos ensaios reológicos e da condutividade térmica nas interfaces
criadas entre o PET e o grafeno GNEX devido o maior tamanho lateral, menor defeitos
estruturais e uma distribuição espacial mais uniforme nos nanocompósitos. Os resultados das
análises elucidam sobre estes efeitos e indicam um caminho para o aprimoramento das
propriedades térmicas e mecânicas dos nanocompósitos.
Descrição
Palavras-chave
pet/grafeno , nanocompósitos , condutividade térmica