Estudo de cargas cerâmicas que aumentam a condutividade térmica da resina epoxi, mas que mantêm elevadas a resistividade elétrica e a rigidez dielétrica - Schäfer, Laura (2020)
As resinas epóxi apresentam grande versatilidade de usos tanto na indústria quanto em aplicações do cotidiano, devido a sua gama de possibilidade de aplicações. A modificação dessas resinas com adição de cargas permite aumentar ainda mais o seu uso em setores antes inimagináveis. Assim, o desenvolvimento de compósitos se torna um campo muito estudado com o uso dessas resinas epóxi como matriz. Nesse estudo, a adição de compostos como SiC, AlN, BN, CaCO3, Al2O3, H4O4Si e pó de diamante permitiu avaliar o comportamento desses compósitos em relação a mudança de viscosidade, densidade, dureza condutividade térmica, condutivididade elétrica e rigidez dielétrica. Foram incorporadas diferentes quantidades de carga funcionalizadas com APTES (F) e não funcionalizadas (NF), variando de 10% a 80% em massa. A adição da carga foi feita de forma manual (sem processos de ultrassom ou agitadores). Elas foram somente vazadas em formatos cilíndricos de 2,54 cm de diâmetro por 0,6 cm de espessura. As análises mostraram que há um aumento da viscosidade da resina com a adição das diferentes cargas, principalmente paras cargas de BN (NF) e H4O4Si (NF) a 10%, levando a aumentos de 2,55 e 3,14 respectivamente, no valor quando comparada com a resina em si. Já na densidade, notou-se aumentos para a adição SiC (NF e F), CaCO3(NF), AlN (NF e F). Para as cargas de BN (NF e F) e H4O4Si (NF e F) houve diminuição da densidade o que pode estar relacionado a presença de bolhas dentro da matriz (a elevada viscosidade aumenta a possibilidade de formação de bolhas, principalmente pelas amostras não terem sido prensadas durante o processo de cura). Em relação a dureza, houve aumentos no caso da adição de AlN (NF) e SiC (NF), obtendo-se até 1,04 de aumento na adição de 80% de ambas as cargas. Os resultados de condutividade térmica mostraram-se relativamente satisfatórios para a adição de BN (NF), sendo possível obter 0,493 W/mK para adição de 30% em massa de carga. Para o SiC (NF) e AlN (NF), os valores ficaram abaixo dos resultados da literatura, mas ainda assim foi possível observar aumentos na adição de 80% em massa de carga, sendo possível atingir 0,452 W/mK e 0,485 W/mK respectivamente. A funcionalização das cargas mostrou resultados melhores na condução de calor somente na adição de 10% de carga. Para 10% de BN (F) foi obtido 0,404 W/mK e para 10% de BN (NF) obtido 0,359 W/mK. Em termos gerais, a adição de carga melhora a condução de calor, aumenta a densidade e a dureza das amostras, além de aumentar a viscosidade. Ainda mantém-se as características de isolante elétrica da resina, o que é de interesse para aplicações em que se precisa dissipar o calor, mas manter o isolamento elétrico.