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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autor: Nogueira, Helton Pereira
Título: Compósitos Baseados em Grafite/Grafite Reconstituído e Elastômero SBS
Ano: 2012
Orientadora: Profa. Dra. Maria Isabel Felisberti
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Grafeno, Grafite, SBS, Compósitos
Resumo: As cargas de carbono, tais como grafite, nanotubos de carbono, fulerenos e mais recentemente o grafite tem atraído a atenção de inúmeros pesquisadores, que buscam formas de aproveitar suas excepcionais propriedades elétricas no desenvolvimento de compósitos com potenciais aplicações nas áreas de sensores eletroquímicos, células solares, barreira eletromagnética entre outras. Neste trabalho teve-se como objetivo o desenvolvimento de compósitos baseados em poli(estireno-co-butadieno-co-estireno) – SBS e as cargas de carbono, grafite e grafite. Para tanto, o grafite foi obtido pela oxidação do grafite empregando-se a metodologia de Hummers, seguida de redução por hidrazina. Os compósitos de grafite e “grafite” foram preparados por mistura mecânica e por casting de soluções em diferentes solventes na faixa de composição de 0,5 a 10 % em massa de carga. O processamento mecânico resultou em compósitos que apresentaram comportamento mecânico dependente do tipo e quantidade de carga. Porém, esses compósitos apresentaram-se como isolantes elétricos devido a não formação de uma rede de percolação. A matriz de SBS nos compósitos obtidos por casting apresentou morfologia dependente do solvente empregado, o que se deve aos parâmetros de solubilidade dos solventes e dos blocos de poliestireno e polibutadieno do SBS, e a dispersão da carga pela matriz foi mais uniforme do que no caso de compósitos preparados por mistura mecânica, promovendo uma melhora nas propriedades mecânicas e conferindo propriedades de condução elétrica.
Abstract: Carbon fillers such as graphite, carbon nanotubes, fullerenes and currently graphene have attracted the attention of many researchers, due to their exceptional and useful electrical properties for the development of composites with potential applications in electrochemical sensors, solar cells, electromagnetic barrier, and so on. The objective of the herewith work is the development of composites made up of poly(styrene-co-butadiene-co-styrene) – SBS and carbon fillers (graphite or graphene). The graphene was obtained by oxidation of the graphite by the Hummers’ method, followed by hydrazine’s reduction. The graphite and graphene - based composites were prepared by melt compounding and by solvent casting using different organic solvents in a composition range of 0,5 to 10% in weight of filler. The results showed that the melt compounding produced composites with mechanical properties dependent on the type and amount of filler. Also, these composites behave as electrical insulators due to the absence of percolation thresholds. The morphology of SBS matrix in the composites obtained by solvent casting is determined by the organic solvent, more specifically by the interaction paramenter of solvent and of the polybutadiene and polystyrene blocks of the SBS. The filler dispersion throughout the matrix in the composites obtained by solvent-casting was more uniform than the dispersion level in the composites obtained by melt compounding. Therefore, the first materials showed higher mechanical performance and electrical conducting.
Arquivo (Texto Completo): 000895370.pdf ( tamanho: 2,63MB )

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