Título

ESTRUTURAS COMPÓSITAS HÍBRIDAS DE MWCNT/NANOFIBRAS DE NYLON 6 EM EPÓXI

HYBRID STRUCTURES COMPOSITES OF THE MWCNT/NYLON 6 NANOFIBERS IN EPOXY

Autoria

João Paulo Ferreira Santos; Rosario Elida Suman Bretas

DOI

10.5151/1516-392X-25727

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Resumo

Neste trabalho foram obtidos nanocompósitos híbridos constituídos por nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNT) e por nanofibras eletrofiadas de nylon 6 em uma matriz epoxídica. Os MWCNT foram funcionalizados com grupamentos carboxílicos e dispersos através de ultrassom na resina epoxídica. A composição resultante foi disposta de maneira alternada com mantas de nanofibras de nylon 6 para formar estruturas compósitas na forma de sanduiches, as quais foram termicamente curadas. Medidas de resistividade elétrica das estruturas obtidas mostraram que uma percolação elétrica entre 0,05% e 0,5% (v/v) de MWCNT foi alcançada. Do ponto de vista mecânico, a incorporação de MWCNT na matriz epoxídica resultou em aumentos de módulo de elasticidade (26%) e na resistência a ruptura (19%), porém, devido a presença de aglomerados de nanocargas, a deformação na ruptura e a resistência ao impacto foram severamente reduzidas para 71% e 33%, respectivamente. Por outro lado, a adição de nanofibras de nylon 6 para formar um híbrido, mostrou-se, bastante promissora ao levar a aumentos de 8% na resistência ao impacto sem ocasionar perdas de módulo elástico, na resistência à ruptura e na deformação na ruptura.

 

In this paper hybrid nanocomposites consisting of multi walled carbon nanotubes (MWCNT) and electrospun nanofibers of nylon 6 in an epoxy matrix were obtained. The MWCNT were functionalized with carboxylic groups and dispersed by ultrasound in epoxy resin. The resulting composition was sandwiched alternately with the nanofiber webs of nylon 6 to form composite structures, which were thermally cured. Electrical resistivity measurements were done and showed an electrical percolation between 0.05% and 0.5% (v/v) of MWCNT. From the mechanical point of view, the incorporation of MWCNT in epoxy matrix resulted in increases in tensile modulus (26%) and rupture resistance (19%), however, due to the presence of clusters of nanofiller, the fracture strain and toughness impact were severely reduced for 71% and 33%, respectively. On the other hand, the addition of nylon 6 nanofiber to form a hybrid was promising to lead an increases of 8% of the impact resistance without causing loss in elastic modulus, tensile strength and elongation at break.

Palavras-chave

Nanotubos de carbono de múltiplas paredes; Epóxi; Eletrofiação; Nanofibras de nylon 6

Multi wall carbon nanotubes; Epoxy; Electrospinning; Nylon 6 nanofibers