Estudo das propriedades mecânicas e elétricas de fibras de curauá modificada com polianilina

Abstract

Resumo: Fibras naturais têm sido empregadas em diversos compósitos, principalmente na indústria automobilística. Dentre as diversas fibras naturais, a fibra de curauá é atraente por apresentar elevada propriedade mecânica associada a baixos valores de densidade. Neste trabalho a fibra de curauá é modificada quimicamente pelo recobrimento de uma camada condutora de polianilina, PAni. O material obtido foi caracterizado pelas técnicas espectrometria de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TG) e microscopia ótica. As técnicas de caracterização utilizadas demonstraram que a metodologia empregada foi eficiente para formar um recobrimento parcial, porém efetivo, uma vez que o recobrimento permitiu a formação de caminhos condutores ao longo de toda a fibra. As propriedades eletro-mecânicas das fibras também foram avaliadas e os compósitos apresentaram um grande potencial para a construção de sensores de pressão a baixos custos. Palavras-chave: Fibra de curauá, polianilina, condutividade elétrica, degradabilidade. Study on Mechanical and Electrical Properties of Curaua Fibers Modified with PolianilineAbstract: Natural fibers have been employed as reinforcement filler in composite materials for the automobile industry. Among the natural fibers, the curauá fiber is promising due to its high mechanical resistance associated with low density values. In this work curauá fibers are chemically modified by a conducting polyaniline coating, with the aim of using this new conductive composite as pressure sensors. The composite material obtained was characterized using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TG) and optical microscopy. The results demonstrated that the methodology adopted was efficient in forming a partial, but effective, coating of the fiber, thus leading to conducting paths along the whole fiber. The electro-mechanical properties of the fibers were also evaluated and the composites have potential for low cost pressure sensors. Furthermore, the modified fibers had good thermal stability and the partial coating allows the composite to be naturally degraded as an environmentally-friendly material. Keywords: Curaua fiber, polyaniline, electrical conductivity, degradability. IntroduçãoO aproveitamento dos recursos naturais é uma opção para alguns setores produtivos devido à possibilidade de substituição, total ou parcial, dos materiais sintéticos por outros ecologicamente amigáveis, também capazes de agregar valor ao produto final. Dentre os materiais que apresentam grande potencial para a aplicação industrial encontram-se as fibras vegetais. Muitas destas fibras já estão presentes na natureza em quantidades apropriadas para serem utilizadas pela indústria, enquanto outras apresentam fácil adaptação de cultivo visando o aumento da produção. O curauá (Ananás erectifo) é uma planta nativa da floresta amazônica e integrante da família do abacaxi [1] , sua fibra é um material atrativo do ponto de vista econômico e tecnológico devido às facilidade...

Modification of coconut fibers with polyaniline for manufacture of pressure‐sensitive devices

“…Fibers prepared with APS/magnetic treatment showed electrical resistivity 39,000 times smaller than pure fibers. The observed reduction of Rv is obviously because of the presence of protonated PAni on the fibers surfaces, as also shown in all UV–Vis spectra by the presence of typical absorptions placed around 365 nm (π–π* absorption), 450 nm (polaronic band) and 780 nm (second polaronic band) . In addition, the ratio between the absorbances observed at 750–850 nm (π–polaron) and 360 nm (π–π* transition) can be roughly related to the extension of the doping process (EDP) of the PAni sample , as illustrated in Fig.…”

“…This “half‐oxidized” polyaniline can be isolated in the insulating or conducting forms, named emeraldine base and salt, respectively , which can be easily identified by their characteristic blue and green colors . PAni is frequently used for manufacture of pressure‐sensitive devices because of its easy preparation and very good electrical and electronic properties, which can be reversibly controlled through charge transfer doping and protonation .…”