Resumen

Se prepararon nanotubos de carbono (MCNT) modificados con ácido, fluoroelastómeros (FE) rellenos de nanotubos de carbono (CNT) y FE sin relleno (MCNT/FE, CNT/FE y FE). Los compuestos se sometieron a análisis termogravimétrico (TGA) y envejecimiento al aire caliente, y se caracterizaron mediante rayos X de energía dispersiva (EDX). Los resultados mostraron que los MCNT mejoraban las propiedades térmicas del FE, dando lugar a una mayor cantidad de FE y char remanente en el intervalo de temperaturas de 400-900 °C en relación con el FE sin relleno y el CNT/FE. La curva TGA de MCNT/FE se desplazó hacia temperaturas más altas en comparación con CNT/FE y FE. Los mismos resultados también revelaron que los porcentajes más altos de FE no se degradaron o se degradaron menos especialmente cerca de MCNT en el rango de temperaturas de 400-540 °C. 

Los resultados de los rayos X de energía dispersiva (EDX) indicaron que el porcentaje de carbono y flúor en el residuo de las exploraciones TGA, hasta 560 °C, de MCNT/FE eran los mismos que los de CNT/FE, y eran superiores a los de FE. Los resultados de EDX del residuo de TGA (hasta 900 °C) mostraron que la mayor parte del FE no degradado, que no se degradaba a temperaturas inferiores a 560 °C, se degradaba de 560 °C a 900 °C tanto en MCNT/FE como en CNT/FE, siendo el carbón en MCNT/FE mayor que en CNT/FE. El análisis EDX de las muestras envejecidas térmicamente bajo aire mostró que, al aumentar el tiempo de envejecimiento, se perdía un mayor porcentaje de C, O y F de la superficie del relleno/FE y FE. El orden de pérdida de elementos tras 24 horas de envejecimiento fue: MCNT/FE > FE > CNT/FE.

INTRODUCCIÓN

Viton es un caucho sintético y fluoroelastómero (FE). Viton GF-600S es un terpolímero de hexafluoropropileno, fluoruro de vinilideno y tetrafluoroetileno con un monómero de curado de peróxido. Es un FE de 70% de flúor.

Normalmente, en la formulación de FE, se utiliza negro de carbono (CB). Se espera que reemplazar CB con nanotubos de carbono modificados en superficie (MCNT) mejore las propiedades térmicas de FE, lo que es muy efectivo para fabricar juntas tóricas especialmente para las industrias del petróleo y gas. También se espera que MCNT mejore la resistencia a la degradación termooxidativa de los compuestos de FE cuando se someten a acondicionamiento de envejecimiento térmico en aire.

MCNT mejora las propiedades de los fluoropolímeros, como la cristalinidad, la respuesta eléctrica, las propiedades mecánicas, el comportamiento viscoelástico, etc., y por lo tanto su estabilidad térmica. Este hallazgo ha sido reportado por varios investigadores y se mencionan ejemplos de literatura y las razones de los cambios en estas propiedades a continuación.

• Materias:Propiedades térmicas Nanotubos de carbono Nanocompuestos
• Subjects:Thermal properties Carbon nanotubes Nanocomposites
• Palabras claves:Nanocompuestos; Fluoroelastómero; Modificado de superficie ácido; Nanotubo de carbono; Propiedades térmicas; Envejecimiento térmico
• Keywords:Nanocomposites; Fluoroelastomer; Acidic surface modified; Carbon nanotube; Thermal properties; Thermal aging