Ionic Liquids as Plasticizers in Nitrile Rubber/Polyaniline Blends

Abstract

Recebido em 11/07/2013; aceito em 18/12/2013; publicado na web em 21/3/2014 IONIC LIQUIDS AS PLASTICIZERS IN NITRILE RUBBER/POLYANILINE BLENDS. Two imidazolium-based ionic liquids (C 4 MIMTf 2 N and C 4 MIMBF 4 ) were used to verify their influence on polyaniline (PANI) and nitrile rubber (NBR)/PANI blend properties and the vulcanization process. High conductivity values were observed for PANI-C 4 MIMTf 2 N samples and no interference was found for the C 4 MIMBF 4 samples. These materials were added to NBR by mechanical mixing. Based on the torque results, the presence of C 4 MIMBF 4 does not protect the vulcanization reaction of NBR with PANI as performed by C 4 MIMTf 2 N. The highest conductivity value was obtained with 7 wt. % of PANI-DSBA-C 4 MIMTf 2 N (10 -6 S/cm). This result is attributed to the more effective interaction of PANI and NBR phases promoted by the ionic liquid.Keywords: conductive elastomer; vulcanization; ionic liquids; polyaniline. INTRODUÇÃOPolianilina (PANI), um dos polímeros intrinsecamente condutores (PIC) mais estudados devido à sua estabilidade química em condições ambientais, facilidade de síntese e dopagem, baixo custo e possibilidades de aplicações tecnológicas, tem sido amplamente usada como fase condutora de blendas poliméricas. 1-5 A adição de polímeros condutores em elastômeros resulta em blendas com propriedades mecânicas e condutoras aprimoradas, podendo ser empregadas em áreas tecnológicas, tais como sensores de pressão, revestimento de fios e cabos elétricos, contatos elétricos, tapetes e correias com propriedades antiestáticas e materiais absorvedores de radiação eletromagnética. [6][7][8] Sucintamente, há duas formas de transformar um material polimérico isolante, como um elastômero, em condutor. A primeira é pela adição de cargas condutoras como negro de fumo condutor, fibras de carbono e partículas metálicas, e a segunda é pelo acréscimo de um PIC como a polianilina. A grande vantagem do uso do PIC é devido à possibilidade de modular a condutividade elétrica do material final em função do seu teor. Em muitas misturas de polímeros condutores e isolantes verifica-se que o limite de percolação é baixo, e o acréscimo contínuo da fase de PIC na mistura aumenta linearmente a condutividade elétrica do material final e não abruptamente como ocorre com cargas inorgânicas. 9,10 Embora existam vários trabalhos na literatura relacionados ao tema, 11-13 a preparação de elastômeros com polímeros condutores intrínsecos ainda apresenta desafios relacionados à dificuldade do processo de reticulação da fase elastomérica na presença do PIC, principalmente aqueles que são considerados polímeros ácidos, como a PANI. 14-17 Para superar essa dificuldade, alguns trabalhos sugerem a preparação de materiais baseados em misturas com elastômeros termoplásticos (TPE), os quais não necessitam da etapa final de reticulação. 18 Adicionalmente, a segregação das fases causada pela imiscibilidade entre os elastômeros e PIC é outra dificuldade a ser vencida. O uso de substâncias que auxiliem na compatibi...

Development of whey protein isolate/polyaniline smart packaging: Morphological, structural, thermal, and electrical properties

“…The bands at 1490–1420 and 1534 cm −1 are due to the C=C bond of benzene and quinoid rings, respectively. The peaks at 2845 and 2915 cm −1 represent the C‐H bond stretching vibrations of DBSA …”

“…The FTIR result of the WPI–PANI blend [Figure (c)] shows the bands at 1015 and 1110 cm −1 related to the S=O bond of PANI doping acid, while the bands at 1402 and 1625 cm −1 correspond to the amide vibrations of WPI. The band at 1455 cm −1 refers to the C=C bond of the benzene ring . The band at 1531 cm −1 corresponds to either the secondary amide of WPI or the quinoid group of PANI.…”

Pressure Sensibility of Conductive Rubber Based on NBR- and Polypyrrole-Designed Materials

“…From this phenomenon, the resistivity of the material reduces and its conductivity increases (Sombatsompop et al, 2000;Hussain et al, 2001;Job et al, 2003;Bing et al, 2010). However, elastomers-ICP composites still have challenges with the elastomeric crosslinking process (Prudêncio et al, 2014). Then, the use of an inorganic matrix [e.g., organomontmorillonite clay (OMt)] as a template for ICP synthesis is interesting to improve the compatibility of the conductive polymer and the elastomeric matrix, affording a material with superior mechanical properties (Baldissera and Ferreira, 2017).…”