Resumen

Las nanoplaquetas de grafeno (GNP) se incorporaron a la matriz de poli(tereftalato de etileno) (PET) mediante la técnica de compuesto fundido utilizando un mezclador minilab para producir nanocompuestos PET-GNP. A continuación, los nanocompuestos extruidos se comprimieron mediante moldeo por compresión para obtener películas de 1 mm de espesor. El valor umbral de percolación se determinó mediante la teoría de la percolación. Se investigaron la conductividad eléctrica, la morfología y el comportamiento térmico de estos nanocompuestos con diferentes contenidos de GNP, es decir, por debajo, alrededor y por encima de su valor umbral de percolación. Los resultados demostraron que la adición de GNP con una carga >5 % en peso producía nanocompuestos eléctricamente conductores. Se obtuvo una excelente conductividad eléctrica de ~1 S/m con una carga de GNP del 15 % en peso. Los nanocompuestos mostraron una transición típica de aislante-conductor con un valor umbral de percolación de 5,7 % en peso de GNP. Además, el aumento de la velocidad del tornillo mejoró la conductividad de los nanocompuestos por encima de su valor umbral en ~2,5 órdenes de magnitud; este comportamiento se atribuye a una mejor dispersión de estas nanopartículas en la matriz de PET. Los resultados de las microscopías no mostraron indicios de agregaciones con un 2 % en peso de GNP; sin embargo, se observaron algunos enrollamientos con un 6 % en peso de contenido de GNP, lo que indica que se ha formado una red conductora, mientras que a medida que aumenta el contenido de GNP en la matriz de PET se observan más aglomeraciones y enrollamientos. Estas aglomeraciones redujeron su relación de aspecto y, por tanto, su eficacia de refuerzo. La carga de NP (>2 wt.%) aumentó el grado de cristalinidad y mejoró ligeramente la estabilidad térmica de la matriz, lo que sugiere que un 2 wt.% de GNP es más que suficiente para nucleificar la matriz.

• Materias:Reactores químicos - Diseño y construcción Propiedades fisicoquímicas Polimerización Ingeniería biomédica Nanoestructuras
• Subjects:Chemical reactors - Design and construction Chemicophysical properties Polymerization Biomedical engineering Nanostructures
• Palabras claves:% en peso, gnp, valor umbral de percolación, matriz, nanocompuestos, matriz pet, valor umbral de percolación, excelente conductividad eléctrica, pet, adición
• Keywords:wt.%, gnp, percolation threshold value, matrix, nanocomposites, pet matrix, percolation threshold value, excellent electrical conductivity, pet, addition