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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA – UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA – DEM PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS – PGCEM

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA – UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA – DEM PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E

ENGENHARIA DE MATERIAIS – PGCEM

Formação: Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO OBTIDA POR

Mario Zacharuk

NANOCOMPÓSITOS EPÓXI/NCPM FUNCIONALIZADOS COM POLIETILENO GLICOL

Apresentada em 18/12/2009 perante a Banca Examinadora:

Dr. Sérgio Henrique Pezzin – Presidente (CCT/UDESC) Dra. Daniela Becker (CCT/UDESC)

Dra. Mariane Cristina Schnitzler (UFOP)

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA – UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA – DEM PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA

E ENGENHARIA DE MATERIAIS – PGCEM

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Mestrando: MARIO ZACHARUK – Bacharel em Química Industrial

Orientador: Prof. Dr. SÉRGIO HENRIQUE PEZZIN

Co-Orientadora: Profa. Dra. DANIELA BECKER

CCT/UDESC – JOINVILLE

NANOCOMPÓSITOS EPÓXI/NCPM FUNCIONALIZADOS COM POLIETILENO GLICOL

DISSERTAÇÃO APRESENTADA PARA OBTENÇÃO DO TÍTULO DE MESTRE EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS DA UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA, CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT, ORIENTADO PELO PROF. DR. SÉRGIO HENRIQUE PEZZIN.

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA – UDESC

CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS – PGCEM

" NANOCOMPÓSITOS EPÓXI/NCPM FUNCIONALIZADOS COM POLIETILENO GLICOL"

por

MARIO ZACHARUK

Essa dissertação foi julgada adequada para a obtenção do título de MESTRE EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS na área de concentração "Polímeros", e aprovada em sua forma final pelo Curso de Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais do Centro de Ciências

Tecnológicas da Universidade do Estado de Santa Catarina.

______________________________________ Dr. Sérgio Henrique Pezzin – CCT/UDESC

(presidente/orientador)

Dra. Daniela Becker – CCT/UDESC (coorientadora)

Dra. Mariane Cristina Schnitzler – UFOP

Dr. Luiz Antônio Ferreira Coelho – CCT/UDESC Banca Examinadora:

(4)

iv FICHA CATALOGRÁFICA

NOME: ZACHARUK, Mario DATA DEFESA: 18/12/2009 LOCAL: Joinville, CCT/UDESC

NÍVEL: Mestrado Número de ordem: 114 – CCT/UDESC FORMAÇÃO: Ciência e Engenharia de Materiais

ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: Polímeros

TÍTULO: Nanocompósitos Epóxi/NCPM Funcionalizados com Polietileno Glicol

PALAVRAS-CHAVE: Nanocompósitos, Nanotubos de carbono, Epóxi, Polietileno Glicol

NÚMERO DE PÁGINAS: 89p.

CENTRO/UNIVERSIDADE: Centro de Ciências Tecnológicas da UDESC PROGRAMA: Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais – PGCEM CADASTRO CAPES: 41002016001P-9

ORIENTADOR: Dr. Sérgio Henrique Pezzin CO-ORIENTADORA: Dra. Daniela Becker

PRESIDENTE DA BANCA: Dr. Sérgio Henrique Pezzin

(5)

v

Dedico este trabalho

a minha esposa Márcia,

minhas filhas Amanda e Julia

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vi

AGRADECIMENTOS

Ao professor Sérgio H. Pezzin pelos ensinamentos, dedicação e paciência na orientação deste trabalho.

A professora Daniela Becker pela co-orientação, dedicação e ajuda prestada.

A todos os professores do PGCEM pelos conhecimentos compartilhados.

À UDESC, e SOCIESC pela infra-estrutura oferecida.

Aos alunos bolsistas dos laboratórios de Polímeros, Ensaios Mecânicos, Análise Térmica e Microscopia Eletrônica (UDESC), pela ajuda na realização das análises.

A minha esposa Márcia, e minhas filhas Amanda e Julia pelo incentivo, compreensão e apoio.

Ao meu amigo Lawrence Lênin Vicente (SOCIESC) pela ajuda na realização das análises.

A todos que me apoiaram e direta ou indiretamente, colaboraram para a realização deste trabalho.

(7)

vii

(8)

viii SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS... x

LISTA DE TABELAS...xii

LISTA DE SIGLAS...xiii

RESUMO... xiv

ABSTRACT... xv

TRABALHO APRESENTADO... xvi

INTRODUÇÃO... 17

OBJETIVOS... 20

Geral ... 20

Específicos... 20

1 ESTUDO BIBLIOGRÁFICO... 21

1.1 Nanocompósitos ... 21

1.2 Nanotubo de carbono... 22

1.2.1 Funcionalização dos Nanotubos de Carbono... 26

1.2.2 Funcionalização dos Nanotubos de Carbono com PEG ... 28

1.3 Resina epóxi como matriz ... 29

1.3.1 Reação entre epóxi e PEG ... 31

1.4 Nanocompósitos epóxi/NCPM... 33

1.4.1 Dispersão dos Nanotubos de Carbono... 34

2 MÉTODOS EXPERIMENTAIS... 38

2.1 Materiais ... 38

2.1.1 Preparação do NCPM-PEGs... 39

2.1.1.1 Oxidação do NCPM ... 39

2.1.1.2 Esterificação do NCPM oxidado com PEG... 39

2.2 Métodos ... 40

2.2.1 Estudo da reação entre resina epóxi e PEG na presença de H2SO4... 40

2.2.2 Modificação química entre resina epóxi e PEG utilizando dimetilbenzilamina como catalisador... 41

2.2.3 Cura dos sistemas: epóxi, epóxi/PEG e epóxi/PEG/dimetilbenzilamina ... 42

2.2.4 Preparação dos nanocompósitos... 43

(9)

ix

2.2.5.1 Viscosidade... 45

2.2.5.2 Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de 1H... 45

2.2.5.3 Espectroscopia no Infravermelho (FTIR)... 46

2.2.5.4 Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC)... 46

2.2.5.5 Análise termogravimétrica (TGA)... 46

2.2.5.6 Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) ... 46

2.2.5.7 Análise dinâmico-mecânica (DMA)... 47

2.2.5.8 Ensaio de Tração ... 47

3 RESULTADOS E DISCUSSÕES... 48

3.1 Caracterização do epóxi por FTIR... 48

3.2 Estudo da reação entre epóxi e PEG na presença de H2SO4... 50

3.3 Estudo da reação entre epóxi e PEG usando dimetilbenzilamina como catalisador ... 52

3.3.1 Viscosidade... 52

3.3.2 Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de 1H... 54

3.3.3 Espectroscopia no Infravermelho (FTIR)... 56

3.3.4 Calorimetria Exploratória Diferencial ... 58

3.3.5 Análise Termogravimétrica ... 59

3.3.6 Propriedades mecânicas... 61

3.4 Caracterização dos nanotubos ... 63

3.4.1 Espectroscopia no Infravermelho (FTIR)... 63

3.4.2 Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) ... 64

3.5 Nanocompósitos de epóxi com NCPM funcionalizados ... 66

3.5.1 Calorimetria Exploratória Diferencial ... 66

3.5.2 Análise termogravimétrica ... 69

3.5.3 Análise dinâmico-mecânica (DMA)... 75

3.5.4 Espectroscopia no Infravermelho (FTIR)... 77

3.5.5 Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) ... 79

CONCLUSÕES... 81

(10)

x LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Formação esquemática do nanotubo [ANTONUCCI et al., 2003]... 23

Figura 2. Estruturas cristalinas: (a) diamante e (b) grafite... 23

Figura 3. Nanotubos de carbono de paredes múltiplas [IIJIMA et al., 1991] ... 24

Figura 4. Esquema do vetor quiral e vetores unitários [THOSTENSON et al., 2001] ... 25

Figura 5. Ilustração das estruturas para NC (a) armchair (b) zigzag (c) quiral [TERRONES et al., 2003]... 25

Figura 6. Seqüência da síntese do NCPM-PEG [WANG et al., 2008 ]. ... 29

Figura 7. Grupo epoxídico... 30

Figura 8. Estrutura química do diglicidil éter de bisfenol A (DGEBA)... 30

Figura 9. Reação entre resina epóxi e agente de cura [STRONG, 2000] ... 31

Figura 10. Cinética da reação entre óxido de estireno e dipropileno glicol com e sem catalisador [SHECHTER et al.,1957]... 32

Figura 11. Reação entre álcool isopropílico e fenil glicidil éter [SHECHTER et al.,1956]. ... 32

Figura 12. Efeito da concentração de OH− na reação com glicidil éter [SHECHTER et al.,1956]... 33

Figura 13. Calandra para dispersar nanopartículas [THOSTENSON et al., 2006]... 36

Figura 14. Estruturas (a) dimetilbenzilamina (DMBA) (b) poli(etileno glicol) (PEG) .... 38

Figura 15. Fluxograma da reação de esterificação do NCPM com PEG ... 40

Figura 16. Fluxograma da reação entre epóxi e PEG na presença de H2SO4... 41

Figura 17. Fluxograma da reação entre epóxi e PEG na presença de dimetilbenzilamina.. 42

Figura 18. Fluxograma da rota de cura para os sistemas: epóxi, epóxi/PEG e epóxi/PEG/dimetilbenzilamina... 43

Figura19. Fluxograma da rota para preparação dos nanocompósitos ... 44

Figura 20. (a) Espectros de FTIR para epóxi puro curado e não curado e (b) Ampliação do espectro na faixa de 700 a 1200 cm-1... 49

Figura 21. (a) Espectro de FTIR do epóxi puro não curado e epóxi/PEG na presença de H2SO4 e (b) Ampliação do espectro na faixa de 700 a 1000 cm-1... 51

(11)

xi Figura 23. Viscosidade do sistema epóxi-PEG após diferentes tempos de reação em função da taxa de cisalhamento... 53 Figura 24. Espectro de RMN-1H do sistema epóxi/PEG/dimetilbenzilamina (a) 1h/100°C e (b) 7h/100°C ... 55 Figura 25. Ampliação dos espectros de RMN-1H na faixa de 0 a 5 ppm dos sistemas epóxi/PEG/dimetilbenzilamina (a) 1h/100°C e (b) 7h/100°C ... 56 Figura 26. (a) Espectro de FTIR das amstras retiradas com 1 hora a 22°C e 7 horas a 100°C (b) Ampliação do espectro na faixa de 750 a 1000 cm-1... 57 Figura 27. Curvas de DSC para: epóxi, epóxi/PEG e epóxi/PEG/dimetilbenzilamina após processo de cura... 59 Figura 28. Análise termogravimétrica para os sistemas curados: epóxi, epóxi/PEG e

epóxi/PEG/dimetilbenzilamina (a) Curvas de perda de massa e (b) DTG... 60 Figura 29. Curva de tensão versus deformação para os sistemas: epóxi, epóxi/PEG e

epóxi/PEG/dimetilbenzilamina após processo de cura... 62 Figura 30. Espectros de FTIR de NCPM puro, NCPM-oxidado e NCPM-PEG400... 64 Figura 31. Micrografias dos NCPM utilizados nos nanocompósitos: (a) e (b) NCPM

pristine; (c) e (d) NCPM-COOH; (e) e (f) NCPM-PEG400; (g) e (h) NCPM-PEG200. ... 65 Figura 32. Curvas de DSC para os nanocompósitos preparados... 67 Figura 33. Curvas de DSC para o Ep e EpDNCPM200... 68 Figura 34. (a) Curvas de perda de massa e (b) DTG para nanocompósitos preparados com NCPM funcionalizados com PEG ... 70 Figura 35. (a) Curvas de perda de massa e (b) DTG para nanocompósitos preparados com NCPM−OH e NCPM−COOH ... 71 Figura 36. (a) Curvas de perda de massa e (b) DTG para epóxi puro não curado e

endurecedor ... 72 Figura 37. (a) Curvas de perda de massa e (b) DTG para o Ep e EpDNCPM200... 74 Figura 38. Curvas de tanδ para os nanocompósitos preparados... 76

(12)

xii LISTA DE TABELAS

Tabela 1. Propriedades dos Nanotubos de carbono de paredes múltiplas ... 26

Tabela 2. Propriedades da resina epóxi Araldite GY 251 e do endurecedor Aradur HY 956 ... 38

Tabela 3. Siglas usadas para os Nanocompósitos preparados ... 45

Tabela 4. Bandas de absorção no infravermelho para a resina epóxi (DGEBA). ... 50

Tabela 5. Valores obtidos para Tg através de DSC para: epóxi, epóxi/PEG e epóxi/PEG/dimetilbenzilamina após processo de cura... 58

(a)... 60

(b)... 60

Tabela 6. Tincío e Tpico para epóxi, epóxi/PEG e epóxi/PEG/dimetilbenzilamina após processo de cura... 61

Tabela 7. Propriedades mecânicas para os sistemas: epóxi, epóxi/PEG e epóxi/PEG/dimetilbenzilamina após processo de cura... 62

Tabela 8. Temperatura de transição vítrea (Tg) para o Ep e os nanocompósitos... 67

Tabela 9. Temperatura de transição vítrea (Tg) para o Ep e EpDNC200... 68

Tabela 10 . Valores de Tinício e Tpico para os nanocompósitos preparados e epóxi puro ... 69

Tabela 11. Tinício e Tpico de pico para decomposição para epóxi puro não curado e endurecedor ... 73

Tabela 12. Tinício e Tpico para decomposição do Ep e EpDNC200... 73

Tabela 13. Valores de tan(δ)max para os nanocompósitos preparados e epóxi puro ... 75

(13)

xiii LISTA DE SIGLAS

CTPEGA – Poli(etileno glicol) adipato com grupos carboxílicos terminais CVD – Deposição química a vapor

DGEBA – diglicidil éter de bisfenol A DMA – Análise dinâmico-mecânica DMBA – dimetilbenzilamina

DSC – Calorimetria exploratória diferencial DTG – Derivada de perda de massa

FTIR – Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier HNO3 – Ácido nítrico

HPMC – Hidroxil propil metil celulose H2SO4 – Ácido sulfúrico

MET – Microscopia eletrônica de transmissão MEV – Microscopia eletrônica de varredura NC – Nanotubo(s) de carbono

NCPD – Nanotubo(s) de carbono de paredes duplas NCPM – Nanotubo(s) de carbono de paredes múltiplas

NCPM-COOH –Nanotubo(s) de paredes múltiplas carboxilados NCPM-OH –Nanotubo(s) de paredes múltiplas hidroxilados

NCPM-PEG –Nanotubo(s) de paredes múltiplas funcionalizados com poli(etileno glicol) NCPS – Nanotubo(s) de carbono de parede simples

PEG – poli(etileno glicol)

RMN – Ressonância Magnética Nuclear

SAN-g-NCPM – Copolímero de estireno acrilonitrila graftizado com nanotubo de carbono de paredes múltiplas

TDI – 2,4 diisocianato de tolueno Tg – Temperatura de transição vítrea TG – Análise termogravimétrica THF – Tetrahidrofurano

(14)

xiv RESUMO

ZACHARUK, Mario. Nanocompósitos epóxi/NCPM funcionalizados com polietileno glicol. 2009. 91 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade do Estado de Santa Catarina. Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Joinville, 2009.

Nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NCPM) funcionalizados com poli(etileno glicol) (PEG), foram usados na preparação de nanocompósitos de matriz epóxi a base de diglicidil éter de bisfenol A (DGEBA), para avaliar o efeito da funcionalização na dispersão e adesão do nanotubo na matriz. Primeiramente dois estudos foram realizados para avaliar a reação entre DGEBA e PEG, utilizando ácido sulfúrico (H2SO4) ou dimetilbenzilamina (DMBA) como catalisadores, com o objetivo de se avaliar uma rota viável para a reação das cadeias de PEG ligadas aos nanotubos com a resina epóxi. O produto da reação foi avaliado por espectroscopia no infravermelho (FTIR), espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) de 1H e viscosidade. Os resultados das análises confirmaram a ocorrência da reação entre grupos epóxi do DGEBA e grupos hidroxila do PEG na presença de dimetilbenzilamina como catalisador, a 100°C. Análises de DSC e ensaios de tração dos sistemas curados com endurecedor a base de poliamina mostram que a reação de DGEBA com PEG leva a uma diminuição da Tg, gerando um material mais flexível. Nanocompósitos de matriz epóxi foram preparados usando 0,1% m/m de NCPM funcionalizados com PEG e catalisador dimetilbenzilamina na quantidade de 0,5% m/m. As amostras obtidas foram caracterizadas por Espectroscopia na região do Infravermelho (FTIR), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Análise termogravimétrica (TG), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Análise dinâmico-mecânica (DMA). Através das imagens obtidas por MEV, sugere-se uma maior adesão dos NCPM-PEG com a matriz, indicando que os NCPM-PEG reagiram com a resina epóxi à base de DGEBA. Análises de DSC mostraram uma diminuição do valor da Tg para os nanocompósitos preparados quando comparados a resina epóxi pura.

(15)

xv ABSTRACT

ZACHARUK, Mario. Nanocomposites epoxy/MWNT functionalized with poly (ethylene glycol). 2009. 91p. Dissertation (Master degree on Materials Science and Engineering) – State University of Santa Catarina. Science and Engineering Materials Master Program (PGCEM), Joinville, Santa Catarina, Brazil, 2009.

Multi-wall carbon nanotubes (MWNT) functionalized with poly(ethylene glycol) (PEG) were used to prepare epoxy matrix nanocomposites based on Bisphenol A Diglycidyl Ether (DGEBA), in order to evaluate the effect of functionalization in nanotubes/matrix dispersion and adhesion. Firstly, two works were carried out to estimate the reaction between DGEBA and PEG using sulfuric acid (H2SO4) or dimethylbenzylamine (DMBA), as catalysts, aiming the evaluation of viable routes to reaction of PEG chains connected to nanotubes with epoxy resin. The reaction product was analyzed with infrared spectroscopy (FTIR), proton magnetic resonance spectroscopy (RMN) and viscosity. The results confirmed the reaction occurs between DGEBA epoxy groups and PEG hydroxyl groups in the presence of dimethylbenzylamine as catalyst at 100°C. DSC analyses and tensile tests of cured hardener systems based on polyamine show that the DGEBA reaction with PEG leads to a decrease of Tg, originating a more flexible material. Epoxy matrix nanocomposites were prepared using 0,1% m/m of NCPM functionalized with PEG and 0,5% m/m of dimethylbenzylamine. The samples were characterized with infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM) and dynamic mechanical analysis (DMA). It was observed through SEM images a better adhesion of NCPM-PEG with matrix, in comparison with pristine MWNT, suggesting that NCPM-PEG reacted with the epoxy resin DGEBA. DSC analysis showed a Tg value decrease to prepared nanocomposites when compared to pure epoxy resin.

(16)

xvi

TRABALHO APRESENTADO

ZACHARUK, M.; COELHO, L. A. F.; BECKER, D.; PEZZIN, S. H. Estudo da reação entre poli(etileno glicol) e resinas epóxi: uso de N N-Dimetilbenzilamina como catalisador. 10º CBPol: Congresso Brasileiro de Polímeros, 2009, Foz do Iguaçu/PR.

(17)

Introdução 17

INTRODUÇÃO

A pesquisa e desenvolvimento de novos materiais com características e propriedades bem definidas tem sido intensa nos últimos anos, procurando acompanhar o avanço tecnológico mundial. Nesse aspecto os materiais nanocompósitos poliméricos se apresentam como uma alternativa em função da sua versatilidade, dependendo das fases presentes, e com a possibilidade de combinar as vantagens existentes na nanopartícula bem como as apresentadas na matriz polimérica, buscando propriedades diferentes daquelas apresentadas pelos componentes individuais.

Como matriz, a resina epóxi DGEBA, após ser curada, é um polímero termorrígido aplicado em revestimentos, laminados, adesivos e estruturas de elevado desempenho, pois apresentam, alto módulo de elasticidade, boa aderência e estabilidade dimensional, baixa contração durante a cura, boa resistência química e a corrosão, mas demonstram uma certa fragilidade em função de tensões localizadas na forma de trincas podendo levar a fratura. A aplicação de uma fase adicional tem sido intensamente estudada para acabar com essa deficiência e procurando melhorar seu desempenho.

Neste aspecto, os nanotubos de carbono (NC), apresentam um grande potencial como reforço em função de suas excelentes propriedades mecânicas como elevado módulo de elasticidade e resistência à tração, alta densidade, condutividade térmica e elétrica, sendo indicados no preparo de nanocompósitos com epóxi para aplicações que necessitam de alta performance. Entretanto, suas propriedades particulares são exploradas apenas quando estão bem dispersos na matriz polimérica e isto tem sido um obstáculo, pois apresentam dificuldade para desfazer os aglomerados durante o processo de mistura em função da sua insolubilidade na maioria dos solventes e matrizes poliméricas, impedindo uma distribuição homogênea e prejudicando sua ação como reforço pela fraca interação interfacial apresentada entre o NC e matriz polimérica.

(18)

Introdução 18

formação de ligações covalentes ou interações polares entre resina e NC, melhorando a capacidade de dispersão, aumentando sua adesão com a matriz, e consequentemente as propriedades finais do sistema. Este tratamento químico pode ser considerado como condição essencial para que as propriedades dos NC possam ser exploradas de forma que sua ação como reforço em uma matriz polimérica seja eficiente.

Diferentes técnicas tem sido relatadas para funcionalização química de NC e cada procedimento vai ao encontro com a necessidade dependendo da aplicação do NC funcionalizado. Estes procedimentos podem envolver ligações covalentes de grupos funcionais como amina, amida, carbonila e cloreto de acila, tornando os NC solúveis em meios orgânicos, melhorando sua dispersão e consequentemente a processabilidade [KÓNYA et al., 2002 ]. O tratamento oxidativo é um dos métodos mais comuns usados na funcionalização de NC, realizado geralmente usando soluções de ácidos para gerar grupos carboxílicos na sua superfície. O tipo de ácido, concentração usada e as condições da reação como temperatura e sonificação, geram redução no comprimento dos NC e pontos de defeitos na sua extremidade. Os grupos carboxílicos gerados, servem de ancoragem e permitem novas reações com outros grupos funcionais melhorando a solubilidade dos NC em água ou solventes orgânicos [KLUMPP et al., 2006].

O poli(etileno glicol) (PEG), que apresenta solubilidade em solventes orgânicos, água e é atóxico, [GUO et al., 2004] tem sido usado na funcionalização de nanotubos de carbono de parede simples (NCPS) carboxilados, promovendo a solubilidade em solventes orgânicos [JUNG et al., 2004], reduzindo a interação entre os NC e facilitando a dispersão na matriz polimérica [CORDELLA et al., 2009]. Em função da necessidade de se trabalhar em solução aquosa em diversos casos, nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NCPM), têm sido funcionalizados com PEG a partir de NCPM-OH para se obter o NCPM-PEG solúvel em água [WANG et al., 2008 ].

(19)

Introdução 19

Este trabalho está dividido em três capítulos. No capítulo 1 é apresentada a revisão da literatura que traz embasamento teórico sobre nanocompósitos, resina epóxi, nanotubos de carbono, funcionalização e o levantamento do estado da arte.

(20)

Objetivos 20

OBJETIVOS

Geral

Preparar nanocompósitos de matriz epóxi reforçados com nanotubo de carbono de paredes múltiplas (NCPM) funcionalizados com poli(etileno glicol) (PEG) e com NCPM não funcionalizados.

Específicos

Estudar a reação química entre epóxi e PEG;

Avaliar o efeito da funcionalização dos NCPM com poli(etileno glicol) de diferentes massas molares nas propriedades térmicas e mecânicas dos nanocompósitos e na dispersão dos NCPM na matriz;

Referências

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