Nanocompósito polimérico de blenda (PEAD/PEUAMM) com Óxido de Grafeno (OG) e Grafeno Comercial (XP)

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Silva, Jullyani Mendes Duarte da
• Orientador(a): Fim, Fabiana de Carvalho
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
• Departamento: Engenharia de Materiais
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: PEAD; PEUAMM; Óxido de grafeno; Grafeno; Blendas e nanocompósitos; HDPE; UHMMPE; Graphene oxide; Graphene; Blends and nanocomposites
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/24242

A preparação de nanocompósitos é fundamental para o desenvolvimento de novos materiais com multifuncionalidades e alto desempenho. Este trabalho teve como objetivo a preparação de (nano)compósitos de blendas (Polietielno de alta densidade (PEAD)/Polietileno de ultra alta massa molecular (PEUAMM)) com óxido de grafeno (OG) e grafeno comercial (XP), usando o misturador interno Haake com posterior moldagem por compressão. Inicialmente para se obter o óxido de grafeno foi realizado um tratamento químico e físico no floco de grafite natural, e em seguida foram produzidas as blendas poliméricas. O grafeno XP foi usado como recebido na preparação dos nanocompósitos. As blendas (PEAD/PEUAMM) foram preparadas a partir da fusão da mistura de 0, 10, 20 e 30% (p/p) de PEUAMM em PEAD, sendo escolhida a blenda com os melhores resultados de propriedades mecânicas e térmicas para a preparação dos nanocompósitos. Os nanocompósitos foram produzidos a partir da blenda com 10% (p/p) de PEUAMM em PEAD, com 1, 2 e 3 % (p/p) de OG, e com 1, 2 e3 % (p/p) de XP, utilizando a mesma metodologia de obtenção das blendas poliméricas. As amostras OG e XP foram ambas caracterizadas por Difratometria de raios-X (DRX), Espectroscopia Raman e Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Apenas a amostra OG foi caracterizada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET). As blendas poliméricas e os nanocompósitos tiveram as propriedades térmicas investigadas por Calorimetria Explorátoria Diferencial (DSC) e Termogravimetria (TG) e as propriedades mecânicas por ensaio de tração. Através do estudo das propriedades térmicas das blendas poliméricas foi verificado que na blenda com 10 % (p/p) de PEUAMM ocorreu uma cocristalização enquanto que as outras blendas se cristalizaram individualmente e sucessivamente nas misturas. As temperaturas de fusão não sofreram modificações significativas, enquanto as temperaturas de cristalização tiveram um pequeno aumento em função do teor de PEUAMM. Em relação às propriedades mecânicas das blendas, estas obtiveram um aumento na resistência à tração quando comparadas ao PEAD puro. Nas propriedades térmicas observou-se um ganho na estabilidade térmica dos nanocompósitos com a maioria das quantidades de carga adicionadas, OG e XP. Em relação às propriedades mecânicas dos nanocompósitos, verificou-se que ocorreu um decréscimo na resistência mecânica destes quando comparados com a blenda de 10% (p/p) de PEAUMM em PEAD, devido a falta de homogeneidade das cargas na matriz poliméricas.