Materiais compósitos baseados em nanotubos de carbono para o setor aeroespacial.

Abstract

A motivação deste trabalho é o desenvolvimento de compósitos com aplicação no setor aeroespecial. Foram obtidos materiais compósitos baseados em um sistema epoxídico de resina diglicil bisfenol A (DGEBA) e agente de cura 4’4-diamino-difenil-metano (DDM), tecido tipo “plain” de fibra de carbono e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWNTs). A forma de integração dos MWNTs à matriz foi avaliada por meio de dispersões de MWNTs nãofuncionalizados e MWNTs funcionalizados com o agente de cura DDM via reação de diazotação (MWNT-DDM), bem como por laminação de filmes finos de MWNT não-funcionalizados (“buckypaper”). Os materiais de partida e os MWNT-DDM foram caracterizados por meio de análise térmica, microscopia (MEV e MET), EDS, XRD e XRF e espectroscopia (XPS, FTIR e Raman). A formação de ligação covalente entre os MWNTs e o DDM foi evidenciada pela razão sp2/sp3 no MWNT (4,9) e no MWNT-DDM (1,9), por alterações no perfil de perda de massa e identificação do grupo ligado ao MWNT. Ensaios de dobramento foram realizados em compósitos resina/tecido de fibra de carbono, resina/tecido de fibra de carbono/MWNT, resina/tecido de fibra de carbono/MWNT-DDM, com adições de 0,1%, 0,5% e 1% em massa de MWNT ou MWNT-DDM, e resina/tecido de fibra de carbono/”buckypaper”-MWNT. Os resultados apresentaram grande dispersão, com ganhos de até 90% no módulo de elasticidade e 44% na tenacidade de forma não-reprodutível, indicando a necessidade de um melhor controle no processo de funcionalização, para diminuição da quantidade de defeitos formados nos MWNTDDM, e de preparação dos corpos-de-prova.