Recebido em 9/3/09; aceito em 14/7/09; publicado na web em 27/11/09 THERMOPLASTIC POLYURETHANE AND MULTI-WALLED CARBON NANOTUBES NANOCOMPOSITES FOR ELECTROSTATIC DISSIPATION. Polyurethane/multi-walled carbon nanotube (MWCNT) nanocomposites have been prepared with nanotube concentrations between 0.01 wt% and 1 wt%. MWCNT as-synthesized samples with ~74 nm diameter and ~7 mm length were introduced by solution processing in the polyurethane matrix. Scanning electron microscopy (SEM) images demonstrated good dispersion and adhesion of the CNTs to the polymeric matrix. The C=O stretching band showed evidence of perturbation of the hydrogen interaction between urethanic moieties in the nanocomposites as compared to pure TPU. Differential scanning calorimetry and positron anihilation lifetime spectroscopy measurements allowed the detection of glass transition displacement with carbon nanotube addition. Furthermore, the electrical conductivity of the nanocomposites was significantly increased with the addition of CNT.Keywords: thermoplastic polyurethane; carbon nanotube; nanocomposites.
INTRODUÇÃOOs nanotubos de carbono (NTC) apresentam combinação única de propriedades mecânicas, elétricas e térmicas que os tornam excelentes candidatos para substituir ou complementar as cargas convencionais utilizadas no preparo de nanocompósitos poliméricos. Por exemplo, os nanotubos de carbono de parede única, denominados SWCNT da sigla em inglês, podem ser metálicos ou semicondutores, possuem módulo de Young entre 640 GPa-1TPa, resistência a tração de 150-180 GPa e condutividade térmica teórica de 6000 W/mK. Os MWCNT's (nanotubos de carbono de paredes múltiplas) possuem características elétricas entre metal e semicondutor, apresentam módulo de Young de 0,27-0,95 TPa, resistência à tração de 11-63 GPa e condutividade térmica entre 200-3000 W/mK (MWCNT isolados).1-3 Adicionalmente, os NTC possuem alta flexibilidade, baixa densidade mássica e alta razão comprimento/diâmetro (tipicamente entre 300-1000).A alta razão comprimento/diâmetro e o elevado número de interações de van der Waals entre os nanotubos de carbono levam à formação de agregados. O grande desafio no campo de nanocompósitos polímero/nanotubo de carbono é a dispersão dos nanotubos em tubos individuais (ou agregados de poucos tubos) nas matrizes poliméricas, 3,4 principalmente quando altas concentrações de nanotubos são empregadas.As poliuretanas (PU) são uma classe de materiais poliméricos com importância industrial significativa, por possuírem grande variedade de aplicações como espumas, adesivos, borrachas, entre outras. Uma PU típica é um polímero produzido por reação de poliadição de um isocianato (di ou polifuncional) com um poliol (polióis-poliéteres são os mais utilizados) e outros reagentes, principalmente agentes de cura ou extensores de cadeia. Na PU termoplástica (TPU), sem reticulação, os extensores de cadeia reagem com o di-isocianato para formar os segmentos rígidos. Os polióis dão origem aos segmentos flexíveis, que são geralmente incompatíveis com os segment...