Título

Caracterização de nanocompósitos de poliamida 6 reforçada com nanoplaquetas de grafeno

Characterization of nanocomposites of Polyamide 6 reinforced with graphene nanoplatelets

Autoria

CONDAL, INGRID COSTA DE MOURA; SILVA, MARCELO HENRIQUE PRADO DA; SOUSA, TALITA GAMA DE

CONDAL, INGRID COSTA DE MOURA

Eu sou esse autor

SILVA, MARCELO HENRIQUE PRADO DA

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SOUSA, TALITA GAMA DE

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DOI

10.5151/2594-5327-43578

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Resumo

Este artigo faz caracterização de compósitos de poliamida 6 (PA6) reforçados com nanoplaquetas de grafeno (GnP) processados por extrusão seguida de injeção, visando verificar se o processamento e materiais utilizados são adequados para melhoria das propriedades térmicas do PA6. Compósitos de PA6 com diferentes concentrações de GnP (0,05%, 0,1%, 0,2% e 0,5% em peso) foram produzidos. A análise termogravimétrica dos compósitos de 0,5% em peso de GnP apresentou uma temperatura de endset superior em 10°C à do PA6 puro. Dessa forma, indica-se que o GnP é uma agente viável para aumento da resistência à degradação térmica do PA6. A espectroscopia RAMAN e o FTIR indicaram que o GnP utilizado apresentava aglomerados de grafite, afetando sua eficácia como reforço. A presença de poros e bolhas nos compósitos pode ser um indício que os parâmetros de processamento utilizados durante a extrusão seguida de injeção podem ser aprimorados. Ademais, a utilização de um agente compatibilizante no processo de homogeneização ou outras rotas de processamento são sugeridas como estudo futuro para melhoria da dispersão e da adesão das nanoplaquetas ao polímero, dado indícios de baixa adesão entre o GnP e a matriz polimérica nesse estudo. Esses fatores podem agregar ainda mais às características térmicas dos compósitos.

This study characterizes polyamide 6 (PA6) composites reinforced with graphene nanoplatelets (GnP) processed by extrusion followed by injection molding, aiming to verify if the processing and materials used are suitable for improving the thermal properties of PA6. PA6 composites with different concentrations of GnP (0.05%, 0.1%, 0.2%, and 0.5% by weight) were produced. Thermogravimetric analysis of the 0.5% by weight GnP composite showed an endset temperature 10°C higher than that of pure PA6. Thus, indicating that GnP is a viable agent for increasing the resistance to thermal degradation of PA6. Raman and FTIR spectroscopy indicated that the GnP used presented graphite agglomerates, affecting its effectiveness as reinforcement. The presence of pores and bubbles in the composites may indicate the processing parameters used during extrusion followed by injection can be improved. Furthermore, the use of a compatibilizing agent in the homogenization process or other processing routes are suggested as future studies to improve the dispersion and adhesion of the nanoplatelets to the polymer, given indications of low adhesion between the GnP and the polymer matrix in this study. These factors can further enhance the thermal characteristics of the composites.

Palavras-chave

Poliamida 6, Nanoplaquetas de grafeno, Nanocompósitos, e Reforço com grafeno

Polyamide 6, Graphene nanoplatelets, Nanocomposites, and Graphene Reinforcement