Estudo da aplicação da poli(o-metoxianilina) e de seus compósitos com negro de fumo no processamento de absorvedores de micro-ondas

Abstract

Resumo: Este estudo apresenta resultados com materiais absorvedores de radiação eletromagnética, MARE, à base de poli(o-metoxianilina) (POMA) e de seus compósitos com negro de fumo (NF) (NF/POMA). A condutividade elétrica dos compósitos NF/POMA foi significativamente maior (0,23-80 S.cm -1 ) que para a POMA (0,017 S.cm -1 ). Medidas de atenuação da radiação eletromagnética de formulações com esses aditivos poliméricos em resina epóxi foram realizadas na faixa de 8,2 a 12,4 GHz. Resultados de refletividade mostram que as composições com o compósito condutivo NF-10%/POMA apresentam os melhores valores de atenuação da radiação eletromagnética (até 99,5% em 11,7 GHz). Palavras-chave: Poli(o-metoxianilina), POMA, MARE, absorvedores de micro-ondas. Application of Poly(o-Methoxyaniline) and its Carbon Black Composites in Microwave AbsorbersAbstract: This study deals with the production of radar absorbing materials (RAM) based on poly(o-methoxyaniline) (POMA) and its conductive composites with carbon black (CB) (CB/POMA). The electrical conductivity of the CB/POMA composite was significantly higher (0.23-80 S.cm -1 ) than for POMA (0.017 S.cm -1 ). The attenuation of the electromagnetic radiation in the range between 8 and 12 GHz was highest for CB/POMA-conductive composites in epoxy resin, reaching up to 99.5% at 11.7 GHz. Keywords: Poly(o-methoxyaniline), POMA, RAM, radar absorbing materials. IntroduçãoOs Materiais Absorvedores de Radiação Eletromagnética (MARE), também denominados de materiais absorvedores de micro-ondas, vêm sendo cada vez mais utilizados nas áreas de eletroeletrônicos, médica, embalagens, aeronáutica, defesa, entre outras, como materiais aplicados na blindagem e no controle de interferência do campo eletromagnético na região de micro-ondas. Dentre os aditivos mais comumente utilizados no processamento desses materiais destacam-se as ferritas, a ferro carbonila, o negro de fumo e os polímeros condutores [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18] . Considerando-se os polímeros condutores, vale ressaltar a sua crescente importância na área de MARE, em função de suas interessantes propriedades físicas (eletrônicas), estabilidade química, facilidade de síntese, relativa facilidade de processamento e, principalmente, menor massa específica em relação às ferritas e à ferro carbonila [2,[9][10][11][12][13][14][15][16][17][18] . Os polímeros condutores têm despertado crescentes interesses científicos e tecnológicos nos últimos anos, devido às suas propriedades, em particular, sua condutividade elétrica. Um dos exemplos mais conhecidos refere-se à polianilina (PAni), que está exercendo um papel importante em diferentes desenvolvimentos tecnológicos, devido à sua facilidade de dopagem com ácidos protônicos e sua estabilidade química no estado dopado [2,3,7,[9][10][11] . Nos últimos anos, os derivados da polianilina vêm sendo também investigados visando diferentes aplicações [19][20][21][22][23][24] . Nesse sentido, podem-se mencionar derivados da polianilina resultantes da polimerização d...

Effect of the Morphology and Structure on the Microwave Absorbing Properties of Multiwalled Carbon Nanotube Filled Epoxy Resin Nanocomposites

“…And second, an absorber must attenuate the maximum intensity of the incident electromagnetic wave, by dielectric and/or magnetic mechanisms of losses. Thus, the RAM need to present suitable values of electrical and dielectric parameters 30,31 . CNT present promising dielectric characteristics to be used as microwave absorber 32 , and CNT based RAM are classified as dielectric absorber where the losses occur mainly by polarization effect and electric conductivity 33,34,35 .…”

“…The literature cites that the CNT in the polymer matrix promotes the presence of a greater number of interfaces which favor the interfacial polarization presence. This phenomenon results in both accumulation of charges and higher orientation of dipoles, which promote the attenuation of incident wave, besides possible ohmic losses 31,33,35 . Some researchers mention yet the dependence of the electromagnetic wave attenuation in function of frequency band, suggesting that in lower frequencies the molecules and electrons have enough time for promoting any energy loss mechanism.…”

“…This condition favors the wave propagation through the material and its attenuation. The literature mentions that the wave attenuation by a CNT based RAM can be promoted by a good interface between the CNT and epoxy resin that promotes interfacial polarization 31,35 . This phenomenon in the presence of multiwalled CNT is generally affected by the structural characteristics of these nanofillers.…”

Electromagnetic, Morphological, and Electrical Characterization of POMA/Carbon Nanotubes-Based Composites

“…Derivatives based on substituted PAni, like poly(o-methoxyaniline) (POMA), present also potential interest, because they may improve the processability due to the decreased rigidity of the polymer chains as a result of the introduction of substituent groups [9]. The structural formula of POMA is shown in Figure 1 [10].…”

Reflectivity of hybrid microwave absorbers based on NiZn ferrite and carbon black

“…RAM makes use of energy-exchange properwhich are able to transform the electromagnetic radiation in heat, in determined frequency bands. The attenuation of the electromagnetic wave can also be favored by the adequate combination of the phase canceling phenomenon by adjusting the electrical thickness of RAM (Faez et al, 2005;Dias, et al, 2005;Folgueras, et al, 2007;Gama et al, 2011;Pinto and Rezende, 2012). The following applications are among the most important for the RAM area: (a) to improve patterns of devices, (c) to cover inside test rooms (anechoic chambers) in order to achieve "free space" conditions for measurements of components and systems, (d) to reduce the radar cross section (RCS) of targets, (e) to achieve both "free space" termination and waveguide and coaxial termination (dummy loads), and (f) to improve the shielding of enclosures and containers when used as gasket materials.…”