Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282002000400016
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Estudo Reológico de Tintas de Poliuretano Contendo PAni-DBSA Aplicadas como Materiais Absorvedores de Microondas (8-12 GHz)

Rheological Study of Paints Based on Polyurethane and PAni-DBSA and its Application as Microwave Absorbing Material (8 – 12 GHz)

Biscaro, Rogério S.; Botelho, Edson C.; Takahashi, Marta Ferreira Koyama; Faez, Roselena; Rezende, Mirabel C.

Downloads: 1
Views: 245

Resumo

Neste trabalho preparou-se tintas condutoras baseadas em blendas de poliuretano contendo polianilina em diferentes proporções. Estudou-se as influências do método de dopagem da polianilina (PAni) e do tempo de processamento da mistura no comportamento reológico da tinta. Verificou-se que a dopagem, com o ácido dodecilbenzeno sulfônico (DBSA), por processamento reativo (PAni-DBSA-pr) afetou, de maneira mais acentuada, a viscosidade da tinta devido, principalmente, ao excesso de ácido dopante presente nessa amostra. Esse efeito foi observado pelas análises reológicas devido às alterações nos valores de viscosidade complexa, controlando-se o tempo de repouso das misturas. Medidas espectrofotométricas na região do infravermelho foram realizadas para verificar a ocorrência de interações entre os componentes da mistura (o poliuretano e a polianilina), constatando-se que, possivelmente, não ocorreram ligações químicas, mas somente interações físicas. Observou-se também que, amostras contendo 15% (m/m) de PAni-DBSA-pr absorveram aproximadamente 48% da radiação eletromagnética incidente (8-12 GHz), indicando a viabilidade do uso desta tinta como material absorvedor de radiação.

Palavras-chave

Materiais absorvedores de microondas, tintas condutoras, polianilina, poliuretano, reologia, FTIR

Abstract

In this work, conducting paints based on blends of polyurethane and polyaniline in different proportions were prepared. The effects of both, polyaniline doping method and the blend processing time on the paint rheological behavior were evaluated. It was observed that the doping of the polyaniline with dodecylbenzene sulphonic acid (DBSA) by reactive processing (PAni-DBSA-pr) altered the paint complex viscosity due to the excess of the DBSA used in that doping process. This effect was observed during the rheological analyses by controlling the resting time of the prepared samples. FTIR analyses were carried out to verify possible interactions among the components of the mixture (polyurethane and polyaniline), suggesting that no chemical reactions occurred, but only physical interactions. It was also observed that samples containing 15% (w/w) of PAni-DBSA-pr attenuated nearly 48% of the incident electromagnetic radiation, at around 11-12 GHz, showing the applying potential of this paint as radar absorbing material.

Keywords

Microwave absorbing materials, conducting coating, polyaniline, polyurethane, rheology, FTIR

References



1. Angelopoulos, M. - Journal of Research and Development, IBM, 45 (2001).

2. MacDiarmid, A. G.- "Conducting Polymers: Science and Technology", in: Anais do 2o Congresso Brasileiro de Polímeros, p. 544, São Paulo – SP, out (1993).

3. Heeger, A. J. - Synth. Met., 55, p.3471 (1993).

4. Mitzakoff, S. & De Paoli, M.-A. - Europ. Polym. Journ., 35, p. 1791-1798 (1999).

5. Cao, Y.; Smith, P. & Heeger, A.J. - Synth. Met., 55-57, p. 3514 (1993).

6. Andreatta, A. & Smith, P. - Synth. Met., 55-57, p. 1017 (1993).

7. De Paoli, M.-A. - "Handbook of Organic Conductive Molecules and Polymers", in: Conductive blends, v. 2, Nalwa H. S. (ed.), John Wiley & Sons, New York (1997).

8. Angelopoulos, M.; Ray, A.; MacDiarmid, A.G. & Epstein, A.J. - Synth. Met., 21, p. 21 (1987).

9. Angelopoulos, M.; Asturias, G.E.; Erner, S.P.; Ray, A.; Scherr, E.M. & MacDiarmid, A.G. - Mol. Cryst. Liq. Cryst., 160, p. 151 (1988).

10. Zoppi, R. & De Paoli, M.-A. - Polymer, 37, p. 196 (1999).

11. De Paoli, M.-A.; Waltman, R.J.; Diaz, A.F. & Bragon, J. - Polym. Sci. Polym. Chem., 23, p. 1687 (1985).

12. Tassi, E.L. & De Paoli, M.-A. - J. Chem. Soc., Chem. Commun., p. 155 (1990).

13. Subramaniam, C. K.; Kaiser, A. B.; Gilbert, P. W. & Wessling, B. - J. Polym. Sci.: Polym. Phys., 31, p. 1425 (1993).

14. Huang, W.-S.; Humphrey, B. D. & MacDiarmid, A. G. - J. Chem. Soc., Faraday Trans. I, 82, p. 2385 (1986).

15. MacDiarmid, A. G. & Epstein, A. J. - Faraday Discuss. Chem. Soc., 88, p. 317 (1989).

16. Mattoso, L. H. C. - Química Nova, 19, p. 388 (1996).

17. Yang, S. M. & Lee, H. L. - Synth. Met., 102, p. 1226-1227 (1999).

18. Ho, K S.; Hsieh, K. H.; Huang, L. K. & Hsieh, T. H. - Synth. Met., 107, p. 65-73 (1999).

19. Spirková, M.; Stejskal, J. & Quadrat, O. - Synth. Met., 102, p. 1264-1265 (1999).

20. Ahmad, N. & MacDiarmid, A. - Synth. Met., 78, p. 103-110 (1996).

21. De Berry, D. W. - J. Electrochem. Soc., 132, p. 1125 (1985).

22. Wessling, B. - Adv. Mater., 6 (3), p. 226 (1994).

23. Ormecon Chemie. Conducting Polymers. Disponível em: . Acesso em 13 set. 2001.

24. Wollongong University - Intelligent Polymer Research Institute. Conducting Polymers. Disponível em: . Acesso em 13 set. 2001.

25. Talo, A.; Passiniemi P.; Forsén O. & Ylasaari S. - Synth. Met., 85, p. 1333-1334 (1997).

26. Talo, A.; Forsén, O. & Ylasaari, S. - Synth. Met., 102, p. 1394-1395 (1999).

27. Wang, X.-H.; Li, J.; Zhang, J.-Y.; Sun, Z.-C.; Yu, L.; Jing, X.-B.; Wang, F.-.S.; Sun, Z.-X. & Ye, Z.-J. - Synth. Met., 102, p. 1377-1380 (1999).

28. Shacklette, L. W.; Han, C. C. & Luly, M. H. - Synth. Met., 57, p. 3532 (1993).

29. Kulkarni, V. G.; Campbell, J. C. & Mathew, W. R. - Synth. Met., 57, p. 3780 (1993).

30. Laska, J.; Zak, K. & Pron, A. - Synth. Met., 84, p. 117-118 (1997).

31. Hourquebie, P. & Olmedo, L. – Synth. Met., 65, p.19 (1994).

32. Faez, R.; Martin, I. M.; De Paoli, M.-A. & Rezende, M. C. - Synth. Met., 119, p. 435-436 (2001).

33. Faez, R.; Martin, I. M.; De Paoli, M.-A. & Rezende, M. C. – J. Appl. Polym. Sci., 83, p. 1568-1575 (2002).

34. Franchitto, M., "Caracterização Eletromagnética de Materiais Absorvedores de Microondas". Dissertação de Mestrado, Instituto Tecnológico de Aeronáutica - ITA, Brasil (2001).

35. Faez, R.; Rezende, M. C.; Martin, I. M. & De Paoli, M.-A - Polímeros: Ciência e Tecnologia, 10 (3), p.130 (2000).

36. Franchitto, M.; Faez, R., Orlando, A. J. F., Rezende, M. C. & Martin, I. M. – "Electromagnetic Behavior of Radar Absorbing Materials Based on Conducting Polymers", in: Anais do 2001 SBMO/IEEE MTT-S – International Microwave and Optoelectronics Conference, p.137-140, Belém – PA, ago (2001).

37. Biscaro, R. S. – "Obtenção de tintas condutoras utilizando blendas de poliuretano e polianilina dopada", Dissertação de Mestrado, Instituto Tecnológico de Aeronáutica - ITA, Brasil (2002).

38. Yoshino, K.; Tabat, M.; Kaneto, K. & Ohhsawa, T. - J. Appl. Phys., 24, p. 693 (1985).

39. Olmedo, L.; Hourquebie, P. & Jousse, F. – Adv. Mat., 5 (4), p. 373-377 (1993).

40. Hourquebie, P.; Blondel, B. & Dhume, S. – Synth. Met., 85, p. 1437-1438 (1997).

41. Fazenda, J. M. R. - "Tintas e Vernizes: Ciência e Tecnologia", Abrafati, São Paulo (1995).

42. Botelho, E. C.; Scherbakoff, N. & Rezende, M. C. – J. Adv. Mat., 33 (4), p. 44-51 (2001).

43. Freitas, P. S. - "Preparação de polianilina em escala piloto e seu processamento". Tese de Doutorado, Universidade Estadual de Campinas, Brasil (2000).

44. Faez, R.; De Paoli, M.-A. A conductive rubber based on EPDM and polyaniline: I. Doping method effect. Eur. Pol. J., 37, p. 1139-1143 (2001).

45. Titelman, G. I.; Zilberman, M.; Siegmann, A.; Haba, Y. & Narkis, M. - J. Appl. Polymer Sci,66, p. 2199 (1997).

46. Girotto, E. M. & Santos, I. A. Química Nova, 25, p. 639 (2002)

47. Akzo Nobel. Ficha técnica e dados de segurança de material. Recebido em jul. 2000.

48. Hummel, D. O. – "Atlas of Polymer and Plastics Analysis". Verlag Chemie GmbH, Weinheim (1984).

49. Trchová, M.; Stejskal, J. & Prokes, J. - Synth. Met., 101, p. 840-841 (1999),

50. Lee, J. Y. & Cui, C. Q. - J. Electroan. Chem., 403, p. 109-116 (1996).

51. Silverstein, R. M. – "Spectrometric Identification of Organic Compounds", John Wiley & Sons, New York (1981).

52. Urbanski, W. C. – "Handbook of Analysis of Synthetic Polymers and Plastics", Ellis Horwood Limited, Chichester (1977).

53. Lee, S. M. "International Encyclopedia of Composites", v. 6. VHC Publishers, New York, USA (1991)

54. Dias, J.C. - "Obtenção de revestimentos absorvedores de radiação eletromagnética (2-18 GHz) aplicados no setor aeronáutico", Tese de Doutorado, Instituto Tecnológico de Aeronáutica - ITA, Brasil (2000).

588370ed7f8c9d0a0c8b463c polimeros Articles
Links & Downloads

Polímeros: Ciência e Tecnologia

Share this page
Page Sections