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Nanocompósitos de borracha natural e nanotubos de carbono dispersos em látex para preparação de elastômeros com alta condutividade elétrica
dc.contributor.author | Morais, Karen Amabille Batista | |
dc.date.accessioned | 2024-07-18T13:39:17Z | |
dc.date.available | 2024-07-18T13:39:17Z | |
dc.date.issued | 2024-02-02 | |
dc.identifier.citation | MORAIS, Karen Amabille Batista. Nanocompósitos de borracha natural e nanotubos de carbono dispersos em látex para preparação de elastômeros com alta condutividade elétrica. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/20108. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/20108 | |
dc.description.abstract | Thanks to rapid technological advancement, especially in the electronics industry, new trends and needs are emerging. In this sense, metallic materials traditionally used for these applications that require high conductivity are becoming increasingly less attractive as they are expensive, heavy, difficult to process, and oxidize and their extraction is harmful to the environment. Thus, conductive polymer composites (CPC), more precisely conductive elastomeric composites (CRC) of natural rubber (BN) and carbon nanotubes (CNT) have attracted the attention of researchers thanks to their combination of elastic and electrical properties. Thus, in this work, the effects of CNT concentration on the mechanical and electrical properties of nanocomposites with BN cured with dicumyl peroxide (DCP) were evaluated. The nanocharges were dispersed using sonication in latex. The ideal concentration of DCP was also evaluated. Samples with three different concentrations of DCP were analyzed using torque rheometry. Nanocomposite samples were prepared with three different concentrations of nanotubes and the selected concentration of dicumyl peroxide. One of the samples was duplicated, but without the use of two stages of ultrasonic sonication to evaluate the effectiveness of the sonication stages. These samples were pressed and subjected to tensile and hardness tests to evaluate the mechanical properties, while impedance spectroscopy (EIS) was used to measure the electrical properties. The theory of equivalent electrical circuits (CEE) was used in conjunction with EIS to evaluate electrical parameters in greater detail. From the results, the electrical properties and mechanical properties were obtained, which increase as the concentration of CNT increases. Strain at break was the only mechanical property that reduced with increasing nanofiller percentage. The electrical properties of the sample with one less sonication step increased, but much less than that of the sample of equivalent concentration that went through all the steps, indicating that the sonication steps are very important for the dispersion of nano charges and affect directly electrical conductivity. | eng |
dc.description.sponsorship | Não recebi financiamento | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Borracha natural | por |
dc.subject | Nanotubos de carbono | por |
dc.subject | Nanocompósitos | por |
dc.subject | Elastômeros | por |
dc.subject | Natura rubber | eng |
dc.subject | Carbon nanotubes | eng |
dc.subject | Elastomers | eng |
dc.subject | Nanocomposites | eng |
dc.title | Nanocompósitos de borracha natural e nanotubos de carbono dispersos em látex para preparação de elastômeros com alta condutividade elétrica | por |
dc.title.alternative | Nanocomposites of natural rubber and carbon nanotubes dispersed in latex for the preparation of elastomers with high electrical conductivity | eng |
dc.type | TCC | por |
dc.contributor.advisor1 | Barbosa, Rafael | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2477977102127336 | por |
dc.description.resumo | Graças ao rápido avanço tecnológico, principalmente na indústria eletrônica, novas tendências e necessidades vão surgindo. Nesse sentido, os materiais metálicos tradicionalmente empregados para essas aplicações que requerem alta condutividade estão se tornando cada vez menos atrativos já que são caros, pesados, difíceis de serem processados, oxidam e sua extração é prejudicial para o meio ambiente. Dessa forma, os compósitos poliméricos condutores (CPC), mais precisamente os compósitos elastoméricos condutores (CRC) de borracha natural (BN) e nanotubos de carbono (NTC), têm chamado a atenção de pesquisadores graças à sua combinação de propriedades elásticas e elétricas. Assim, neste trabalho foram avaliadas os efeitos da concentração de NTC nas propriedades mecânicas e elétricas de nanocompósitos com BN curados com peróxido de dicumila (DCP). As nanocargas foram dispersadas com o uso de sonicação em látex. Avaliou-se também qual seria a concentração ideal de DCP. Amostras com três concentrações distintas de DCP foram analisadas por meio de reometria de torque. Foram preparadas amostras de nanocompósito com três concentrações diferentes de nanotubos e com a concentração de peróxido de dicumila selecionada. Uma das amostras foi duplicada, porém sem o uso de duas etapas de sonicação ultrassônica para avaliação da efetividade das etapas de sonicação. Essas amostras foram prensadas e submetidas a ensaios de tração e dureza, para avaliar as propriedades mecânicas, enquanto a espectroscopia de impedância (EIS) foi utilizada para mensurar as propriedades elétricas. A teoria dos circuitos elétricos equivalentes (CEE) foi utilizada em conjunto com a EIS para avaliar com maior detalhamento os parâmetros elétricos. A partir dos resultados, obteve-se as propriedades elétricas e as propriedades mecânicas, as quais aumentam conforme se aumenta a concentração de NTC. A deformação na ruptura foi a única propriedade mecânica que reduziu com o aumento da porcentagem de nanocarga. As propriedades elétricas da amostra com uma etapa a menos de sonicação tiveram um aumento, porém bem menor que o da amostra de concentração equivalente que passou por todas as etapas, indicando que as etapas de sonicação são muito importantes para a dispersão das nanocargas e afetam de maneira direta a condutividade elétrica. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.publisher.course | Engenharia de Materiais - EMa | por |