Preparação e caracterização de compósitos de poli(estireno-b-etileno-ran-butileno-b-estireno) com grafite expandido: estudo comparativo com compósitos contendo negro de fumo condutor

Abstract

Compósitos poliméricos condutores de eletricidade (CPCEs) têm recebido especial atenção devido à possibilidade de utilização em várias aplicações tecnológicas. A incorporação de aditivos condutores, tais como, grafite expandido (GE) e negro de fumo condutor (NFC), em matrizes de elastômeros termoplásticos é uma alternativa bastante interessante para a produção de CPCEs, com propriedades mecânicas semelhantes às de uma borracha vulcanizada, sem a necessidade do uso de agentes de vulcanização. Neste trabalho, foram preparados compósitos de poli(estireno-b-etileno-ran-butileno-b-estireno) (SEBS) com GE ou NFC, a partir de um reômetro de torque. Primeiramente, foram realizados estudos com frações previamente determinadas e fixadas de aditivos condutores, e definidos os parâmetros de processamento dos compósitos através de dados obtidos pelo reômetro de torque e de valores de condutividade elétrica obtidos pelo método padrão quatro pontas. Posteriormente, compósitos com diferentes frações em massa de SEBS e aditivos condutores foram obtidos e caracterizados a partir das técnicas i) condutividade elétrica método padrão duas e quatro pontas e ii) reometria de placas paralelas. A morfologia dos aditivos e compósitos foi avaliada a partir de imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foi, também, estudada a viabilidade da utilização dos compósitos de SEBS/GE para blindagem eletromagnética, e comparada a eficiência de blindagem desses materiais com a dos compósitos de SEBS/NFC. <br>

Abstract : Electrically conductive polymer composites (CPCEs) have received special attention due to the possibility of use in various technological applications. The addition of conductive additives, such as expanded graphite (EG) and conductive carbon black (NFC) in thermoplastic elastomer matrix is a very interesting alternative for the production of CPCEs with mechanical properties similar to those of a vulcanized rubber without the need for the use of vulcanising agents. In this work, composites of poly (styrene-b-ethylene-ran-butylene-b-styrene) (SEBS) with GE or NFC were prepared in a torque rheometer. First, studies were performed with predetermined and fixed fractions of conductive additives, and set the parameters of composites processing through data obtained by a torque rheometer and electrical conductivity values obtained by four-point probe method. Subsequently, composites with different mass fractions of SEBS and conductive additives were obtained and characterized from the techniques i) electrical conductivity by four-point probe method and ii) parallel plate rheometry. The morphology of additives and composites was evaluated from images obtained by scanning electron microscopy (SEM). It was also studied the feasibility of using the SEBS/GE composite for electromagnetic shielding, and its shielding efficiency was compared with the shielding efficiency of the SEBS/NFC composite.