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dc.contributor.advisorPiazza, Diego
dc.contributor.authorMarocco, Marcos Vinícius
dc.contributor.otherPoletto, Matheus
dc.contributor.otherScienza, Lisete Cristine
dc.contributor.otherBrandalise, Rosmary Nichele
dc.date.accessioned2025-03-25T14:21:27Z
dc.date.available2025-03-25T14:21:27Z
dc.date.issued2025-03-15
dc.date.submitted2024-12-09
dc.identifier.urihttps://repositorio.ucs.br/11338/14357
dc.descriptionA 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]pt_BR
dc.description.abstractNanotechnology has promoted significant advances in the development of nanostructured coatings, replacing conventional fillers with nanofillers, such as graphene nanoplatelets (GNP). Depending on the characteristics and how they are incorporated, GNP can offer thermal and electrical conductivity, mechanical strength, and effective barrier properties against corrosion. In the context of polymeric coatings, especially epoxy-based, the incorporation of GNP can increase chemical resistance, hinder the diffusion of oxygen and aggressive ions, improve the durability and thermal stability of coatings. To increase the compatibility between the nanofillers and the polymer matrix, the modification of GNP with oxygenated groups and silane can enhance the barrier properties and thermal stability of coatings. In this work, the processing of the GNP involved the pre-homogenization of the materials, extrusion, grinding and screening of the coatings. The GNP were incorporated into the coatings formulations at different concentrations (0.1 and 0.2% w/w), followed by application on metal substrates treated with zinc phosphate. In the determination of the specific surface area, the GNP presented the following values: GNP (without modification) with 26.86 m²/g; GNPA (modified with oxygenated groups) with 359.00 m²/g; GNPB (modified with silane) with 143.27 m²/g; and GNPC (modified with cerium dioxide) with 66.29 m²/g. These results demonstrate that the modifications in the GNP increase the specific surface area, a potential property to improve dispersion and interaction with the epoxy matrix, positively influencing the properties of the coatings. The results showed that the samples containing GNP (CREP-0.1GNP, CREP-0.2GNP) and their modified variations, reached the 5B adhesion classification, with 0% of area removed, indicating a better adhesion property compared to the coating without NPG (CREP-0). The thermal conductivity analysis showed that the CREP-0.2GNPB sample, with the highest concentration of GNPB, showed a 45% increase in thermal conductivity, compared to the CREP-0 sample. In the evaluation of flexibility, the samples containing GNP resisted deformation without peeling, demonstrating that the presence of GNP maintains the adhesion of the coating under bending conditions. The thermogravimetric analysis revealed that the presence of modified GNP increased the thermal stability of the composites, and the sample containing GNPC showed the lowest mass loss at elevated temperatures. To validate the coatings as a function of the changes in the GNP, thermal, chemical, physical, morphological and mechanical analyses were performed. The results indicate that modified GNP have the potential to enhance epoxy-based powder coatings, offering an alternative for industrial applications that require advantages in terms of coating performance. [resumo fornecido pelo autor]pt_BR
dc.language.isoen_USpt_BR
dc.language.isoptpt_BR
dc.subjectNanotecnologiapt_BR
dc.subjectRevestimentospt_BR
dc.subjectMateriais - Testespt_BR
dc.subjectNanotechnologypt_BR
dc.subjectCoatingspt_BR
dc.subjectMaterials - Testingen
dc.titleAvaliação de nanoplaquetas de grafeno modificadas para incorporação em um revestimento pó base epóxipt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
mtd2-br.advisor.instituationUniversidade de Caxias do Sulpt_BR
mtd2-br.advisor.latteshttps://lattes.cnpq.br/3025343832722130pt_BR
mtd2-br.author.lattesMarocco, M. V.pt_BR
mtd2-br.program.nameMestrado Acadêmico em Engenharia de Processos e Tecnologiaspt_BR
mtd2-br.campusCampus Universitário de Caxias do Sulpt_BR


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