Influência da adição de diferentes nanoplacas de grafeno nas propriedades elétricas e mecânicas do PHBV

Abstract

Biopolímeros e polímeros biodegradáveis têm se tornado uma solução proeminente para a diminuição do volume de resíduos poliméricos no meio ambiente. O poli (3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV) é um dos mais notáveis biopolímeros biodegradáveis pertencente à família dos polihidroxialcanoatos (PHA), uma vez que apresenta propriedades mecânicas semelhantes aos polímeros convencionais, como polietileno (PE) e polipropileno (PP). Entretanto, o PHBV também apresenta fatores que dificultam sua processabilidade e limitam sua aplicação, como taxa de cristalização lenta e janela estreita de processabilidade. Visando otimizar suas propriedades e aumentar a aplicação desse material, existe a possibilidade de adicionar cargas condutoras, destacando-se derivados de grafeno resultando em usos no setor elétrico na forma de nanocompósitos poliméricos condutores. Desse modo, este trabalho de conclusão de curso tem como principal objetivo o estudo da influência da adição de dois tipos de nanoplacas de grafeno (GNP), provenientes de origem nacional e importada, processados por mistura mecânica como cargas na matriz polimérica de PHBV em composições de 3 e 5% em massa. As misturas foram realizadas por extrusão e as composições foram conformadas como filme e placa em prensa hidropneumática. As amostras foram caracterizadas quanto a microestrutura (difração de raios-X – DRX), comportamento térmico (calorimetria exploratória diferencial - DSC), propriedades mecânicas (dureza Shore D e tração uniaxial) e elétricas (espectroscopia de impedância). Com a adição de GNP na matriz de PHBV foi possível observar o aumento da dureza Shore D, no módulo elástico, na resistência à tração e na condutividade elétrica. Na comparação entre as propriedades com adição das diferentes GNP, a nanoplacas de origem importada apresentou comportamento elétrico condutor com a adição de 5% em massa, diferente das demais composições.