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Previous issue date: 2013-12-06 / Não recebi financiamento / In recent years, researchers from industry and universities have focused
their interests in polymer nanocomposites, especially in multifunctional
composites. The composites made from nano expanded graphite ( nGE ) can
provide to the polymer matrix an innovative balance of structural, electrical and
thermal conductivity, electromagnetic shielding and improved barrier and wear
resistance properties. The increasing demand of using biodegradable polymers,
such as poly (lactic acid ) (PLA ) and its blends with poly ( butylene succinate)
(PBS), in packages of short lifespan with low resistivity requirements, motivated
this work. Nanocomposites of nGE with PLA and PLA / PBS blends were
evaluated on the effects of conductive nanofiller content and processing
methods in their rheological, mechanical, and electrical properties, in order to
correlate and possibly control the formation of the percolation network. The
nanographite had a major mechanical reinforcement effect in of the composite
with PLA / PBS, increasing all tensile properties. Through microstructural
analysis, it was was observed the selective localization of graphite particles in
PLA, forming a percolated co-continuous phase with PBS phase. This
phenomenon was identified as double percolation, result of the preferential nGE
gelation in PLA by the processes of coalescence of PBS and possible
crystallization of polymers in the blend. The PLA composites remained resistive,
since the nGE particles homogeneous dispersion was maintained. The lowest
resistivities were found in the samples of the blend processed by compression
moulding, more favorable process for the formation of the electrical percolation
network through the mechanisms mentioned above. The coalescence of PBS
phase proved to be determinant for the electrical percolation. / Nos últimos anos, pesquisadores de indústrias e universidades têm focado
seus interesses em nanocompósitos poliméricos, principalmente
multifuncionais. Os compósitos e nanocompósitos produzidos a partir de nano
grafite expandido (nGE) podem oferecer à matriz polimérica um inovador
balanço de propriedades estruturais, condutoras elétricas e térmicas,
blindagem eletromagnética e melhores propriedades de barreira e resistência
ao desgaste. A crescente demanda pelo uso de polímeros biodegradáveis,
como o poli(ácido lático) (PLA) e suas blendas com poli(butileno succinato)
(PBS), na fabricação de embalagens de curto tempo de vida e baixa
resistividade elétrica motivaram esse trabalho. Nanocompósitos de nGE com
PLA e PLA/PBS foram avaliados comparativamente quanto aos efeitos do teor
de nanocarga condutiva e métodos de processamento em suas propriedades
reológicas, térmicas, mecânicas e elétricas, com o objetivo de correlacionar
com a formação da rede de percolação elétrica. As nanolamelas de grafite
apresentaram um grande efeito de reforço mecânico nos compósitos com a
blenda PLA/PBS, o que aumentou todas as propriedades em tração. Através
de análise microestrutural, foi constatada a localização seletiva das
nanopartículas de grafite no PLA formando uma fase percolada e co-contínua
com a fase de PBS. Esse fenômeno foi identificado como percolação dupla,
resultado da aglomeração preferencial do nGE no PLA por processos de
coalescência do PBS e possível cristalização dos polímeros na blenda. Os
compósitos apenas com PLA se mantiveram resistivos, já que as partículas de
nGE se mantiveram mais homogeneamente dispersas. As menores
resistividades foram encontradas nas amostras da blenda moldada por
compressão, processo mais favorável para a formação da rede de percolação
elétrica através dos mecanismos citados acima. A coalescência da fase de
PBS se mostrou determinante para a percolação elétrica.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7936 |
| Date | 06 December 2013 |
| Creators | Sousa, Daniel Eurico Salvador de |
| Contributors | Lucas, Alessandra de Almeida |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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