Influência da adição de nanotubos de carbono nacional nas propriedades térmicas, mecânicas e elétricas do polipropileno
Data
2023-01-11
Autores
Vieira, Fabiano Augusto Rodrigues 
Orientadores
Passador, Fabio Roberto
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Título da Revista
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Título de Volume
Resumo
O polipropileno (PP) é um dos polímeros termoplásticos mais versáteis da atualidade, por
possuir um bom equilíbrio entre suas propriedades mecânicas, térmicas e químicas aliadas a um
baixo custo. O PP é adequado e amplamente utilizado na indústria de embalagens antiestáticas,
porém, é naturalmente isolante elétrico, sendo necessário a adição de agentes antiestáticos para
conferir propriedades antiestáticas. Nanotubos de carbono (CNT) são promissores para essa
função, melhorando as características antiestáticas do PP. Além disso, a utilização de CNT
nacional pode proporcionar maior competitividade no mercado e uma redução de custos. Desta
forma, este trabalho teve como objetivo principal avaliar a influência da adição de nanotubos
de carbono de paredes múltiplas nacional (MWCNT) nas propriedades térmicas, mecânicas e
elétricas do PP. A metodologia deste trabalho envolveu a preparação de nanocompósitos de PP
com diferentes teores de MWCNT (0,25, 0,5, 1,0, 1,5 e 2,0 % em massa), por meio do processo
de extrusão de dupla rosca seguida por moldagem por injeção. A caracterização prévia do
MWCNT nacional, realizada por espectroscopia Raman e difração de raios-X, mostrou bandas
dentro do esperado e resultados de diâmetro médio abaixo do citado pelo fabricante (44 Å vs
200 Å). Sobre os nanocompósitos, a análise térmica por calorimetria exploratória diferencial
(DSC) constatou que os teores utilizados de MWCNT não influenciaram de forma significativa
nas temperaturas de fusão cristalina (Tm) e na temperatura de cristalização (Tc), notando-se
apenas um aumento da temperatura de transição vítrea (Tg). As caracterizações reológicas em
regime oscilatório e de microscopia eletrônica de varredura (MEV) indicaram a formação de
grandes aglomerados de MWCNT na matriz polimérica, influenciando diretamente nos
resultados mecânicos, onde foram observadas reduções da resistência ao impacto Izod, tensão
máxima e módulo elástico. O ensaio de dureza Shore D mostrou que não houve mudanças
significativas nessa propriedade. As caracterizações eletromagnéticas obtidas por atenuação da
radiação eletromagnética mostraram um aumento da atenuação total (SET). Porém, os
resultados mais promissores ficaram próximos a 2 dB. Além disso, a análise de espectrocospia
impedância apresentou pouca variação da resistividade AC, inferindo que as amostras não
atingiram o limiar de percolação elétrica eficiente, sendo fortemente influenciados pelas
características reológicas do material.