Título

Estabilidade térmica e comportamento de degradação de nanocompósitos epoxídicos funcionalizados com óxido de grafeno

Thermal stability and degradation behavior of epoxy nanocomposites functionalized with graphene oxide

Autoria

FONSECA, CLICIA JOANNA NEVES; NASCIMENTO, LUCIO FABIO CASSIANO; MONTEIRO, SERGIO NEVES

FONSECA, CLICIA JOANNA NEVES

Eu sou esse autor

NASCIMENTO, LUCIO FABIO CASSIANO

Eu sou esse autor

MONTEIRO, SERGIO NEVES

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DOI

10.5151/2594-5327-44377

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Resumo

Este trabalho investiga a estabilidade térmica de nanocompósitos epoxídicos reforçados com serragem de tauari e funcionalizados com óxido de grafeno (OG) (0,1%, 0,2% e 0,5%). Análises de termogravimetria (TG), termogravimetria derivada (DTG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC) avaliaram o comportamento de degradação. A TG revelou temperaturas iniciais de degradação de 145,08 °C (0,1% OG), 112,67 °C (0,2% OG) e 139,17 °C (0,5% OG). A DTG indicou taxa máxima de decomposição entre 360 °C e 364 °C, com a amostra de 0,2% OG atingindo a maior taxa (-11,52 %/min), sugerindo dispersão menos eficiente. A massa residual a 600 °C evidenciou a formação de uma rede carbonácea protetora: 14,59% (0,1% OG), 15,94% (0,2% OG) e 15,44% (0,5% OG). Além disso, as curvas de DSC mostraram que a adição de 0,5% de OG desloca o sinal térmico para cerca de 200 °C, indicando um aumento da temperatura de transição vítrea (Tg). Conclui-se que o OG atua como um escudo térmico de sacrifício, elevando a estabilidade e a rigidez estrutural do compósito sob aquecimento, sendo a homogeneidade da dispersão o fator crítico para o retardamento efetivo da degradação.

This work investigates the thermal stability of epoxy nanocomposites reinforced with tauari sawdust and functionalized with graphene oxide (GO) (0.1%, 0.2%, and 0.5%). Thermogravimetry (TG), derivative thermogravimetry (DTG), and differential scanning calorimetry (DSC) analyses evaluated the degradation behavior. TG revealed initial degradation temperatures of 145.08 °C (0.1% GO), 112.67 °C (0.2% GO), and 139.17 °C (0.5% GO). DTG indicated a maximum decomposition rate between 360 °C and 364 °C, with the 0.2% GO sample reaching the highest rate (-11.52 %/min), suggesting less efficient dispersion. The residual mass at 600 °C evidenced the formation of a protective carbonaceous network: 14.59% (0.1% GO), 15.94% (0.2% GO), and 15.44% (0.5% GO). Furthermore, DSC curves showed that the addition of 0.5% GO shifts the thermal signal to around 200 °C, indicating an increase in the glass transition temperature (Tg). It is concluded that GO acts as a sacrificial thermal shield, elevating the stability and structural rigidity of the composite under heating, with the dispersion homogeneity being the critical factor for effectively delaying degradation.

Palavras-chave

Nanocompósitos epoxídicos, Óxido de grafeno, Serragem de tauari, Estabilidade térmica, Degradação térmica

Epoxy nanocomposites, Graphene oxide, Tauari sawdust, Thermal stability, Thermal degradation