Thermal, viscoelastic, and electrical properties of thermoplastic polyurethane films reinforced with multi-walled carbon nanotubes.

Autor: Chilito JM; Grupo de Transiciones de Fase y Materiales Funcionales (GTFMF), Departamento de Física, Universidad del Valle, A.A, 25360, Cali, Colombia., Lara-Ramos JA; Grupo de Transiciones de Fase y Materiales Funcionales (GTFMF), Departamento de Física, Universidad del Valle, A.A, 25360, Cali, Colombia., Angel J; Departamento de Ciencias Básicas, Institución Universitaria António José Camacho, Avenida 6N No 28N-102, A.A, 25663, Cali, Colombia., Machuca-Martínez F; Centro de Excelencia en Nuevos Materiales (CENM), Universidad del Valle, A.A, 25663, Cali, Colombia.; Grupo de Investigación en Procesos Avanzados para Tratamientos biológicos y Químicos (GAOX), Escuela de Ingeniería Química, Universidad del Valle, A.A, 25663, Cali, Colombia., Marín L; Centro de Excelencia en Nuevos Materiales (CENM), Universidad del Valle, A.A, 25663, Cali, Colombia.; Grupo de Películas Delgadas (GPD), Universidad del Valle, A.A, 25663, Cali, Colombia., Rodríguez LA; Grupo de Transiciones de Fase y Materiales Funcionales (GTFMF), Departamento de Física, Universidad del Valle, A.A, 25360, Cali, Colombia.; Centro de Excelencia en Nuevos Materiales (CENM), Universidad del Valle, A.A, 25663, Cali, Colombia., Correa Aguirre JP; Grupo de Investigación en Tecnología para la Manufactura (GITEM), Universidad Autónoma de Occidente, 760035, Cali, Colombia., Hidalgo Salazar MA; Grupo de Investigación en Tecnología para la Manufactura (GITEM), Universidad Autónoma de Occidente, 760035, Cali, Colombia., García-Navarro S; AIMPLAS, Gustave Eiffel 4 (València Parc Tecnològic), 46980, Paterna, Spain., Roca-Blay L; AIMPLAS, Gustave Eiffel 4 (València Parc Tecnològic), 46980, Paterna, Spain., Diosa JE; Grupo de Transiciones de Fase y Materiales Funcionales (GTFMF), Departamento de Física, Universidad del Valle, A.A, 25360, Cali, Colombia.; Centro de Excelencia en Nuevos Materiales (CENM), Universidad del Valle, A.A, 25663, Cali, Colombia., Mosquera-Vargas E; Grupo de Transiciones de Fase y Materiales Funcionales (GTFMF), Departamento de Física, Universidad del Valle, A.A, 25360, Cali, Colombia.; Centro de Excelencia en Nuevos Materiales (CENM), Universidad del Valle, A.A, 25663, Cali, Colombia.
Jazyk: angličtina
Zdroj: Heliyon [Heliyon] 2024 Jun 11; Vol. 10 (12), pp. e32794. Date of Electronic Publication: 2024 Jun 11 (Print Publication: 2024).
DOI: 10.1016/j.heliyon.2024.e32794
Abstrakt: Thermoplastic polyurethane (TPU) doped with multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) at 1, 3, 5, and 7 wt% has been studied. The effect of MWCNTs on thermal, viscoelastic, and electric properties in the TPU matrix was characterized by differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA), and by impedance spectroscopy. The results show that the thermal, electrical, and viscoelastic properties, such as the glass transition temperature, shifted towards high temperatures. The melting temperature decreased, and the conductivity and the storage modulus increased by 61.5 % and 58.3 %. The previously observed behavior on the films is due to the increase in the mass percentage of carbon nanotubes (CNTs) in the TPU matrix. Also, it can be said that the CNTs were homogeneously dispersed in the TPU matrix, preventing the movement of the polymer chains, and generating channels or connections that increase the conductivity and improve the thermal properties of the material.
Competing Interests: The authors declare that they have no known competing financial interests or personal relationships that could have appeared to influence the work reported in this paper.
(© 2024 The Authors. Published by Elsevier Ltd.)
Databáze: MEDLINE