Morphological development under deformation of composites of PET and carbon

Autor: Coelho, Alberta Augusta Santos
Přispěvatelé: Martins, Carla I., Paiva, M. C., Universidade do Minho
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2013
Předmět:
Zdroj: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
instacron:RCAAP
Popis: Dissertação de mestrado integrado em Engenharia de Polímeros
Os compósitos poliméricos, têm vindo gradualmente a alargar o seu campo de aplicação devido ao seu superior desempenho, rentabilidade de produção e flexibilidade de fabrico. No entanto, tendo em vista a multifuncionalidade de embalagens plásticas, pode adicionar-se nanopartículas que conferem propriedades distintas aos compósitos formados. A introdução de nanopartículas como os nanotubos de carbono em polímeros pode potenciar o aumento significativo das propriedades destes. Contudo, dependerá da interação das nanopartículas com o polímero, do seu estado de dispersão e de como intervenham no desenvolvimento da cristalinidade do material. A combinação de nanopartículas com os mecanismos de deformação a que as embalagens são sujeitas, resultam numa alteração da estrutura morfológica do material que por sua vez resulta num melhoramento das propriedades mecânicas e de permeabilidade dos produtos. É o caso das embalagens para a indústria eletrónica, onde estas devem cumprir requisitos como capacidade de suporte do produto, propriedades anti-estáticas, baixos níveis de permeabilidade e de deposição de cargas e poeiras na superfície das mesmas, para que a sua funcionalidade não seja afetada. Nesta vertente, o presente trabalho visa o estudo do processo de deformação uniaxial de compósitos poliméricos em PET reforçados com nanopartículas de carbono. Pretende-se conhecer quais os mecanismos de evolução estrutural do polímero em situações de deformação uniaxial a temperaturas acima da temperatura de transição vítrea do material, na presença de nanopartículas de carbono, e averiguar as suas propriedades finais. Em todos os compósitos desenvolvidos houve uma boa dispersão dos nanotubos de carbono na matriz. Os nanotubos de carbono afetam a microestrutura do PET, proporcionando um aumento da temperatura de cristalização dos compósitos, sem que estes sejam sujeitos a mecanismos de deformação. Com a aplicação de uma deformação uniaxial aos compósitos, surgem dois efeitos distintos dos nanotubos na matriz polimérica. Para baixas concentrações de CNT (0.04 e 0.2%), estes têm um efeito plasticizador à matriz, provocando um deslizamento das cadeias poliméricas e desde logo uma menor cristalização do material. Contrariamente para percentagens iguais ou superiores a 1%, os nanotubos têm um efeito nucleante à matriz, pelo que se obtém um material mais resistente e com melhores propriedades, nomeadamente elétricas, o que possibilita o desenvolvimento de uma embalagem com propriedades antiestáticas, requisito muito importante para a indústria eletrónica.
The polymeric composites, have been coming gradually to enlarge the application field due to the superior acting, production profitability and flexibility of manufacture. However, tends in view the multifunctional of plastic packings, nanoparticles can be added that check properties different to the formed composites. The introduction of carbon nanotubes in the polymeric matrix can potentiate the significant increase of the properties of these. However, it will depend on the interaction of the nanoparticle with the polymeric matrix, of dispersion state and of as they intervene in the development of the crystallinity of the material. The nanoparticles combination with the deformation mechanisms the one that the packings are subject, they result in an alteration of the morphologic structure of the material that for time results in an improvement of the mechanical properties and of permeability of the products. It is the case of the packings for the electronic industry, where these should accomplish requirements as capacity of support of the product, properties anti-statics, low permeability levels and of deposition of loads and dusts in the surface of the same ones, so that functionality is not affected. In this slope, the present work seeks the study of the process of deformation uniaxial of polymeric composites in PET reinforced with nanoparticles of carbon. It is intended to know which the mechanisms of structural evolution of the polymeric in situations of deformation uniaxial to temperatures above the temperature of glass transition of the material, in the presence of nanoparticles of carbon, and to discover their final properties. In all of the developed composites there was a good dispersion of the carbon nanotubes in the polymeric matrix. The carbon nanotubes affect the microstructure of PET, providing an increase of the temperature of crystallization of the composites, without these are subject to deformation mechanisms. With the application of a deformation uniaxial to the composites, two effects different from the nanotubes appear in the polymeric matrix. For low concentrations of CNT (0.04 and 0.2%), these have an effect plasticizer to the polymeric matrix, provoking a sliding of the polymeric chains and at once a smaller crystallization of the material. Contrarily for percentages same or superior to 1.2%, the nanotubes have an nucleating effect to the polymeric matrix, for the that is obtained a more resistant material and with better properties, namely electric, what makes possible the development of a packing with properties anti-statics, very important requirement for the electronic industry.
Databáze: OpenAIRE
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