MATERIAIS
38 – PLÁSTICO INDUSTRIAL – SET-OUT. 2021
A indústria de polímeros utiliza diferentes processos, os quais possuem como ponto comum o uso de altas taxas de cisalhamento, bastante útil para a dispersão de diferentes cargas e aditivos, e uma condição importante quando se fala no uso de grafenos em polí meros. Enten der qual o processo que será utilizado e os impactos deste na dispersão dos grafenos e na “escalabilid a d e i n d u s t r i a l ” é a l g o qu e precisa ser bem avaliado. Diferentes publicações (15-19) apresentam o uso de processos pouco comuns em escala industrial para a esfoliação e dispersão dos flakes de grafeno, como o uso de sondas de ultrassom e misturadores de alto cisalhamento, além de modificação química prévia dos grafenos, REFERÊNCIAS
BIBLIOGRÁFICAS
1) Okada, A.; Kawasumi, M.; Usuki, A.; Kojima, Y.; Kurauchi, T.; Kamigaito, O. Synthesis and properties of nylon-6/clay hybrids. Polymer based molecular composites – MRS symposium proceedings – Pittsburgh PA; v. 171, p. 45–50, 1990. 2) Uddin, F. Clays, nanoclays, and montmorillonite minerals. Metall Mater Trans A, v.39, p. 2805–14, 2008. 3) Garcia, N. J.; Bazan, J. C. Electrical conductivity of montmorillonite as a function of relative humidity: La-montmorillonite. Clay Miner, v.44, p. 81–8, 2009. 4) Gheller Jr., J.; Barros, J. R.; Jacobi, M. M. Aspects of producing hydrogenated nitrile butadiene rubber (HNBR) nanocomposites by melt compounding processing. Plastics, Rubber and Composites, v. 46:2, p. 60-68, 2017. 5) Geim, A. K.; MacDonald, A. H. Graphene: exploring carbon flatland. Phys Today; v.60(8), p. 35–41, 2007. 6) Si, Y.; Samulski, T. Synthesis of water soluble graphene. Nano Lett, v8, p. 1679, 2008. 7) Dreyer, R. D.; Park, S.; Bielawski, C. W.; Ruoff, R. S. The chemistry of
podendo se tornar uma barreira para a sua utilização em larga escala na indústria de polímeros. Algumas empresas já trabalham com os grafenos pré-dispersos em óleos e polímeros, uma solução tecnicamente viável, mas que ainda necessita de uma maior esca labilidade e detalhamento técnico. O uso de grafeno como carga de reforço em polímeros também tem sido muito estudado, sendo que a obtenção das propriedades esperadas somente ocorrerá com uma adequada esfoliação e dispersão das camadas de grafeno na matriz polimérica, assim como com uma interação forte entre a superfície do grafeno e as macromoléculas do polímero. Esta última é uma das maiores responsáveis pela obtenção da pro priedade de reforço dos graphene oxide. Chem Soc Re; v.39, p. 228–40, 2010. 8) Wang, G.; Yang, J.; Park, J.; Gou, X.; Wan, B.; Liu, H., et al. Facile synthesis and characterization of graphene nanosheets. J Phys Chem C, v.112, p. 8192–5, 2008. 9) Wang, G.; Shen, X.; Wang, B.; Yao, J.; Park, J. Synthesis and characterization of hydrophilic and organophilic graphene nanosheets. Carbon; v.47, p. 1359–64, 2009. 10) Allen, M. J.; Tung, V. C.; Kaner, R. B. Honeycomb carbon: a review of graphene. Chem Rev, v.11, p. 132–45, 2010. 11) Li, A.; Zhang, C.; Zhang, Y-F. Thermal Conductivity of Graphene-Polymer Composites: Mechanisms, Properties, and Applications. Polymers, v.9, p. 437, 2017. 12) Gao, Y. Graphene and Polymer Composites for Supercapacitor Applications: a Review. Nanoscale Res Lett, v.12, p. 387, 2017. 13) He, P.; Cao, J.; Ding, H.; Liu, C.; Neilson, J.; Li, Z.; Kinloch, I. A.; Derby, B. Screen-Printing of a Highly Conductive Graphene Ink for Flexible Printed Electronics. ACS Appl. Mater. Interfaces, v.11-35, p. 32225– 32234, 2019.
grafenos (17, 18) e que ainda precisa ter sua micromecânica melhor compreendida. Dentro do exposto, o cenário que se visualiza é de um momento de transição, não só em termos de tecnologia, mas principalmente de um mundo para outro, em que muda-se o foco: de adquirir e desvendar o conhecimento para focar no produto resultante, seu custo-benef í c i o , e s c a l a b i l i d a d e, d e n t r e outros. É o estágio em que estamos atualmente. O trabalho conjunto entre academia, instituições de ciência e tecnologia (ICT’s) e as empresas, por meio de projetos de inovação como os da Embrapii, poderá dar mais agilidade, aumentando as chan ces para que o “vale da morte da inovação” seja superado sem grandes sustos. 14) Low, F. W.; Lai, C. W. Recent developments of graphene-TiO2 composite nanomaterials as efficient photoelectrodes in dye-sensitized solar cells: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v.82, Part 1, p. 103-125, 2018. 15) Kuilla, T.; Bhadra, S. b; Yaoa, D.; Kimc,N. H.; Bose, S. d; Leea, J. H.: Recent advances in graphene based polymer composites. Progress in Polymer Science 35 (2010) p. 1350–1375. 16) Kim, H.; Abdala, A. A.; Macosko, C. W. Graphene/Polymer Nanocomposites. Macromolecules, v.43, p. 6515–6530, 2010. 17) Young, R. J.; Kinloch, I. A.; Gong, L.; Novoselov, K. S.: The mechanics of graphene nanocomposites: A review. Composites Science and Technology, v. 72, p. 1459–1476, 2012. 18) Yang, Z.; Guo, B.; Zhang, L.: Challenge of Rubber/Graphite Composites Aiming at Real Applications. Rubber, Chemistry and Technology, v. 90(2), p. 225-237, 2017. 19) Sun, X., Huang, C.; Wang, L.; Liang, L.; Cheng, Y.; Fei, W.; Li, Y.: Recent Progress in Graphene/Polymer Nanocomposites, Adv. Mater, v. 33, p. 2001105, 2021.