Synthesis and Characterization of Conducting Composites of Polyaniline and Carbon Black with High Thermal Stability
Pereira, Ernesto C.; Bulhões, Luís O. S.; Simões, Fabio R.
http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282009000100013
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.19, n1, p.54-57, 2009
Abstract
In this work, a detailed chemical route to prepare thermally stable polyaniline (PANI)/carbon black (CB) composites is described. The syntheses were performed by chemical polymerization of aniline over CB particles, using different PANI/CB mass ratios. The thermal and electrical properties were characterized. Composites with mass ratio up to 65:35 (PANI:CB) showed excellent thermal stability maintaining their conducting properties when thermally treated at 230 °C for two hours, which is adequate to process these materials. Moreover, the results showed an important reduction in the surface area of the composites which have a good relationship with the improvement of the rheological properties in melt processing.
Keywords
Composite materials, electrical properties, conducting polymers, thermal properties
References
1. Avlyanov, J. K.; Schwartz, K.; Gerteisen, S. R. & Dahman,
S. - Synth. Met. 102, p.1274 (1999).
2. Prokes, J. & Stejskal - J. Polym. Degrad. Stab. 86, p.187 (2004).
3. Zhang, Q. H.; Wang, X. H.; Chen, D. J. & Jing, X. B. - J. Polym. Sci. B-Polym. Phys. 42, p.3750 (2004).
4. Martins, C. R. & De Paoli, M. A. - Eur. Polym. J. 41, p.2867 (2005).
5. Samui, A. B.; Chavan, J. G.; Chandrasekhar, L. & Chakraborty, B. C. - J. Polym. Mat. 21, p.293 (2004).
6. Malmonge, J. A.; Dos Santos, M. A. & Sakamoto, W. K. - J. Mat. Sci. 40, p.4557 (2005).
7. Barra, G. M. O.; Jacques, L. B.; Orefice, R. L. & Carneiro, J. R. G. - Eur. Polym. J. 40, p.2017 (2004).
8. Zhang, Q. H.; Gao, J.; Wang, X. H.; Chen, D. J. & Jing, X. B. - Synth. Met. 135, p.479 (2003).
9. Barra, G. M. O.; Leyva, M. E.; Soares, B. G. & Sens, M. - Synth. Met. 130, p.239 (2002).
10. Leyva, M. E.; Barra, G. M. O. & Soares, B. G. - Synth. Met. 123, p.443 (2001).
11. Barra, G. M. O.; Leyva, M. E.; Soares, B. G., Mattoso, L. H. C. & Sens, M. - J. Appl. Polym. Sci. 82, p.114 (2001).
12. Zilberman, M.; Siegmann, A. & Narkis, M. - J. Macrom. Sci-Phys. B. 39, p.333 (2000).
13. Zilberman, M.; Siegmann, A. & Narkis, M. - J. Polym. Engen. 20, p.97 (2000).
14. Titelman, G. I.; Zilberman, M.; Siegmann, A.; Haba, Y. & Narkis, M. - J. Appl. Polym Sci. 66, p.2199 (1997).
15. Zilberman, M.; Titelman, G. I.; Siegmann, A.; Haba, Y.; Narkis, M. & Alperstein, D. - J. Appl. Polym. Sci. 66, p.243 (1997).
16. Laska, J.; Zak, K. & Pron, A. - Synth. Met. 84, p.117 (1997).
17. Shacklette, L. W. & Han, C. C. - Synth. Met 55, p.3532 (1993).
18. Avlyanov, J. K. - Synth. Met. 102, p. (1999)
19. Zucolotto, V.; Avlyanov, J.; Gregorio, R. & Mattoso, L.H.C. - J. Appl. Polym. Sci. 94, p.553 (2004).
20. Zucolotto, V.; Avlyanov, J. & Mattoso, L. H. C. - Polym. Compos. 25, p.617 (2004).
21. Wampler, W. A.; Rajeshwar, K.; Pethe, R. G.; Hyer, R. C. & Sharma, S. C. - J. Mater. Res. 10, p.1811 (1995).
22. Avlyanov, J. K.; Wilson, W. L. & Schwartz, K. M. - Abstract Papers Amer. Chem. Soc. Part 2, p.215 (1998).
23. Simoes, F. R.; Mattoso, L. H. C. & Vaz, C. M. P. - Sens. Lett. 2, p.221 (2004).
24. Bourdo, S. E. & Viswanathan, T. - Carbon 43, p.2983 (2005).
25. Del Rio, R.; Zagal, J. H.; Andrade, G. D. & Biaggio, S. R. - J. Appl. Electrochem, 29, p.759 (1999).
26. Beck, F.; Abdelmula, E. & Dahlhaus, M. - Electrochim. Acta 45, p.3423 (2000).
27. Wu, G.; Li, L.; Li, J. H. & Xu, B. Q. - Carbon. 43, p.2579 (2005).
28. Luo, K.; Guo, X. M.; Shi, N. L. & Sun, C. - C. Synth. Met. 151, p.293 (2005).
29. Mattoso, L. H. C.; Faria, R. M.; Bulhoes, L. O. S. & Macdiarmid, A. G. - Polymer, 35, p.5104 (1994).
30. Gupta, V. & Miura, N. A. F. - Electrochim. Acta, 52, p.1721 (2006).
31. Sotzing, G. A.; Phend, J. N.; Grubbs, R. H. & Lewis, N. S. - Chem. Mat. 12, p.593 (2000).
32. Long, Y. Z.; Chen, Z. J.; Zhang, X. T.; Zhang, J. & Liu, Z. F. - Appl. Phys. Lett. 85, p.1796 (2004).
33. Wu, T. M. & Lin, Y. W. - Polymer, 47, p.3576 (2006).
34. Gupta, V. & Miura, N. T. I. - J. Power Sour. 157, p.616 (2006).
35. Philip, B.; Xie, J. N.; Abraham, J. K. & Varadan, V. K. - Polymer Bulletin, 53, p.127 (2005)
36. Mattoso, L. H. C. & Macdiarmid, A. G. - A. J. Epstein, Synthetic Metals. 68 (1994).
2. Prokes, J. & Stejskal - J. Polym. Degrad. Stab. 86, p.187 (2004).
3. Zhang, Q. H.; Wang, X. H.; Chen, D. J. & Jing, X. B. - J. Polym. Sci. B-Polym. Phys. 42, p.3750 (2004).
4. Martins, C. R. & De Paoli, M. A. - Eur. Polym. J. 41, p.2867 (2005).
5. Samui, A. B.; Chavan, J. G.; Chandrasekhar, L. & Chakraborty, B. C. - J. Polym. Mat. 21, p.293 (2004).
6. Malmonge, J. A.; Dos Santos, M. A. & Sakamoto, W. K. - J. Mat. Sci. 40, p.4557 (2005).
7. Barra, G. M. O.; Jacques, L. B.; Orefice, R. L. & Carneiro, J. R. G. - Eur. Polym. J. 40, p.2017 (2004).
8. Zhang, Q. H.; Gao, J.; Wang, X. H.; Chen, D. J. & Jing, X. B. - Synth. Met. 135, p.479 (2003).
9. Barra, G. M. O.; Leyva, M. E.; Soares, B. G. & Sens, M. - Synth. Met. 130, p.239 (2002).
10. Leyva, M. E.; Barra, G. M. O. & Soares, B. G. - Synth. Met. 123, p.443 (2001).
11. Barra, G. M. O.; Leyva, M. E.; Soares, B. G., Mattoso, L. H. C. & Sens, M. - J. Appl. Polym. Sci. 82, p.114 (2001).
12. Zilberman, M.; Siegmann, A. & Narkis, M. - J. Macrom. Sci-Phys. B. 39, p.333 (2000).
13. Zilberman, M.; Siegmann, A. & Narkis, M. - J. Polym. Engen. 20, p.97 (2000).
14. Titelman, G. I.; Zilberman, M.; Siegmann, A.; Haba, Y. & Narkis, M. - J. Appl. Polym Sci. 66, p.2199 (1997).
15. Zilberman, M.; Titelman, G. I.; Siegmann, A.; Haba, Y.; Narkis, M. & Alperstein, D. - J. Appl. Polym. Sci. 66, p.243 (1997).
16. Laska, J.; Zak, K. & Pron, A. - Synth. Met. 84, p.117 (1997).
17. Shacklette, L. W. & Han, C. C. - Synth. Met 55, p.3532 (1993).
18. Avlyanov, J. K. - Synth. Met. 102, p. (1999)
19. Zucolotto, V.; Avlyanov, J.; Gregorio, R. & Mattoso, L.H.C. - J. Appl. Polym. Sci. 94, p.553 (2004).
20. Zucolotto, V.; Avlyanov, J. & Mattoso, L. H. C. - Polym. Compos. 25, p.617 (2004).
21. Wampler, W. A.; Rajeshwar, K.; Pethe, R. G.; Hyer, R. C. & Sharma, S. C. - J. Mater. Res. 10, p.1811 (1995).
22. Avlyanov, J. K.; Wilson, W. L. & Schwartz, K. M. - Abstract Papers Amer. Chem. Soc. Part 2, p.215 (1998).
23. Simoes, F. R.; Mattoso, L. H. C. & Vaz, C. M. P. - Sens. Lett. 2, p.221 (2004).
24. Bourdo, S. E. & Viswanathan, T. - Carbon 43, p.2983 (2005).
25. Del Rio, R.; Zagal, J. H.; Andrade, G. D. & Biaggio, S. R. - J. Appl. Electrochem, 29, p.759 (1999).
26. Beck, F.; Abdelmula, E. & Dahlhaus, M. - Electrochim. Acta 45, p.3423 (2000).
27. Wu, G.; Li, L.; Li, J. H. & Xu, B. Q. - Carbon. 43, p.2579 (2005).
28. Luo, K.; Guo, X. M.; Shi, N. L. & Sun, C. - C. Synth. Met. 151, p.293 (2005).
29. Mattoso, L. H. C.; Faria, R. M.; Bulhoes, L. O. S. & Macdiarmid, A. G. - Polymer, 35, p.5104 (1994).
30. Gupta, V. & Miura, N. A. F. - Electrochim. Acta, 52, p.1721 (2006).
31. Sotzing, G. A.; Phend, J. N.; Grubbs, R. H. & Lewis, N. S. - Chem. Mat. 12, p.593 (2000).
32. Long, Y. Z.; Chen, Z. J.; Zhang, X. T.; Zhang, J. & Liu, Z. F. - Appl. Phys. Lett. 85, p.1796 (2004).
33. Wu, T. M. & Lin, Y. W. - Polymer, 47, p.3576 (2006).
34. Gupta, V. & Miura, N. T. I. - J. Power Sour. 157, p.616 (2006).
35. Philip, B.; Xie, J. N.; Abraham, J. K. & Varadan, V. K. - Polymer Bulletin, 53, p.127 (2005)
36. Mattoso, L. H. C. & Macdiarmid, A. G. - A. J. Epstein, Synthetic Metals. 68 (1994).
Facebook
Google+
Twitter
LinkedIn
Mendeley
StumbleUpon
CiteULike
Reddit
Email