Avaliação de nanoplaquetas de grafeno modificadas para incorporação em um revestimento pó base epóxi
Data
2025-03-15Autor
Marocco, Marcos Vinícius
Orientador
Piazza, Diego
Metadata
Mostrar registro completoResumo
A nanotecnologia tem promovido avanços significativos no desenvolvimento de revestimentos nanoestruturados, substituindo cargas convencionais por nanocargas, como nanoplaquetas de grafeno (NPG). Dependendo das características e da forma como são incorporadas, as NPG podem oferecer condutividade térmica e elétrica, resistência mecânica e propriedades de barreira eficazes contra corrosão. No contexto de revestimentos poliméricos, especialmente base epóxi, a incorporação de NPG pode aumentar a resistência química, dificultar a difusão de oxigênio e íons agressivos, melhorar a durabilidade e a estabilidade térmica dos revestimentos. Para aumentar a compatibilidade entre a nanocarga e a matriz polimérica, a modificação das
NPG com grupos oxigenados e silano, pode potencializar as propriedades de barreira e a estabilidade térmica dos revestimentos. Neste trabalho, o processamento das NPG envolveu a pré-homogeneização dos materiais, extrusão, moagem e peneiramento dos revestimentos. As NPG foram incorporadas nas formulações dos revestimentos em diferentes concentrações (0,1 e 0,2% m/m), seguida de aplicação em substratos metálicos tratados com fosfato de zinco. Na determinação da área superficial específica, as NPG apresentaram os seguintes valores: NPG (sem modificação) com 26,86 m²/g; NPGA (modificada com grupos oxigenados) com 359,00 m²/g; NPGB (modificada com silano) com 143,27 m²/g; e NPGC (modificada com dióxido de
cério) com 66,29 m²/g. Esses resultados demonstram que as modificações nas NPG aumentam a área superficial específica, propriedade potencial para melhorar a dispersão e a interação com a matriz epóxi, influenciando positivamente as propriedades dos revestimentos. Os resultados demonstraram que as amostras contendo NPG (CREP-0.1NPG, CREP-0.2NPG) e suas variações modificadas, atingiram a classificação de aderência 5B, com 0% de área removida, indicando uma melhor propriedade de adesão em comparação ao revestimento sem NPG (CREP-0). A análise de condutividade térmica apresentou que a amostra CREP-0.2NPGB, com maior concentração de NPGB, apresentou um aumento de 45% na condutividade térmica,
comparado com a amostra CREP-0. Na avaliação da flexibilidade, as amostras contendo NPG resistiram à deformação sem desplacamento, demonstrando que a presença de NPG mantém a aderência do revestimento sob condições de flexão. A análise termogravimétrica revelou que a presença de NPG modificadas aumentou a estabilidade térmica dos compósitos, sendo que a amostra contendo NPGC apresentou a menor perda de massa em temperaturas elevadas. Para validar os revestimentos em função das modificações nas NPG, foram realizadas análises térmicas, químicas, físicas, morfológicas e mecânicas. Os resultados indicam que as NPG modificadas têm potencial de aprimorar os revestimentos em pó base epóxi, oferecendo uma
alternativa para as aplicações industriais que exigem vantagens em termos de desempenho dos revestimentos. [resumo fornecido pelo autor]