Síntese e caracterização de nanocompósitos de polianilina/nanolâminas de grafite e de borracha natural/polianilina/nanolâminas de grafite - Martin, Eliza Sbrogio (2019)
O uso de nanocargas de carbono tais como nanotubos de carbono e nanolâminas de grafite (NLG), e/ou polímeros condutores em uma matriz polimérica, tem atraído à atenção de inúmeros pesquisadores que buscam sintetizar elastômeros eletricamente condutivos com amplo potencial aplicacional como dissipadores eletrostáticos, blindagem eletromagnética, sensores piezorresistivos, etc. Nesse trabalho, foram obtidos: (1) nanocompósitos de polianilina (PAni)/NLG com razão mássica anilina (An)/NLG entre 0 e 250%, utilizando ácido clorídrico como dopante (nanocompósitos PHN), e com razão mássica anilina An/NLG entre 0 e 950%, utilizando ácido dodecilbenzeno sulfônico (DBSA) como dopante (nanocompósitos PDN); (2) Blendas de borracha natural (BN)/PAni com diferentes razões BN/An, utilizando BN in natura (blendas BNP) e borracha pré-vulcanizada (BV), blendas BVP; e (3) Nanocompósitos de BN/PAni-NLG (BNP/NLG) e BV/PAni-NLG (BVP/NLG) com diferentes razões BN/An e 15% de NLG em relação a An (relação m/m). Em todas as sínteses a polimerização da anilina foi realizada in situ. Nos nanocompósitos de PAni/NLG a polimerização da PAni ocorreu sobre a superfície lisa das NLG sendo sua morfologia e grau de intercalação nas NLG influenciados pelo tipo de dopante utilizado. A condutividade elétrica máxima obtida para os nanocompósitos foi de 627 S.cm-1 e 582 S.cm-1 para nanocompósitos PHN contendo 200% de NLG e para nanocompósitos PDN contendo 600% de NLG, respectivamente. O aumento na estabilidade térmica da PAni nos nanocompósitos PAni/NLG foi atribuído a intercalação da PAni entre as NLG e propriedades de barreira apresentadas pelas NLG. Nos nanocompósitos de BNP/NLG e BVP/NLG foi observado que a polimerização da An ocorreu tanto na matriz de borracha quanto sobre a superfície das NLG presentes. Independente da BN ser vulcanizada ou não, os nanocompósitos apresentaram um aumento na estabilidade térmica, na condutividade elétrica e na resistência mecânica em relação a BN. Tais melhorias foram atribuídas a presença de PAni sendo intensificadas pelas NLG. A condutividade elétrica máxima obtida foi de 5.10-2 S.cm-1 para o nanocompósito obtido da razão mássica BN/An igual a 4 e contendo 15% de NLG. Essa condutividade é cerca de 14 ordens de grandeza maior do que a BN.