Modificação química de nanoestruturas híbridas (POSS) para aplicação como lubrificantes

Abstract

Poliedros oligoméricos silsesquioxanos (POSS) são estruturas híbridas tipo (RSiO1,5)n com n grupos orgânicos R. Estas moléculas podem ser facilmente funcionalizadas, simplesmente alterando a constituição química dos grupos orgânicos. Nesse trabalho, a modificação química de POSS-NH2 foi feita por meio de reações de amidação comácido butírico em elevada temperatura, 160 o C. A formação do novo grupo amidaé evidenciada pelo do surgimento da banda de deformação angular do NH em 1540 cm −1 nos espectros de FTIR. Aproximadamente 40% dos grupos aminos reagiram, conforme resultados de titulação. A formação dos grupos amidas resultou no deslocamento da temperatura de transição vítrea (Tg) de-36,9 o C para-25,6 o C para o POSS-modificado. Ambas as amostras, de POSS-NH2 e POSS-modificado, exibem padrão de degradação térmica semelhante. A análise da função de distribuição de pares (PDF) determinou que as nanopartículas híbridas são separadas por uma distância periódica de aproximadamente 1,32 nm. O POSS-NH2 e o POSS-modificado apresentam comportamento newtoniano, na faixa que vai de 10 −1 s −1 até 1000 s −1. A viscosidade diminuiu com aumento da temperatura, um comportamento típico de lubrificantes líquidos.

A survey of the rheological properties, phase morphology, and crystallization behavior of PP‐POSS materials with weak phase separation

“…The increase in the complex viscosity followed an inverse relationship with POSS content in PP-POSS. An increase in the complex viscosity was not expected since the POSS grade used in this study has a very low viscosity (0.001 Pa s −1 ) at 190 C. [9] This indicates that the overall rheological behavior of the PP-POSS systems is not only associated with that of a two-liquid PP-POSS emulsion, since a decrease in the viscosity would be expected with an increase in the amount of POSS with very low viscosity in the high viscosity PP matrix. Accordingly, the rheological behavior of PP-POSS in the molten state must also have a "solid-liquid dispersion" component.…”

“…where the parameter C is the natural logarithm of the pre-exponential factor (A) multiplied by a function that describes the crystallization model, dX T /dtis the instantaneous crystallization rate, R is the universal gas constant, and T is the absolute temperature. The relative degree of crystallinity, X T , was calculated according to Equation (9), where dH c /dT is the crystallization enthalpy at an infinitesimal temperature and T 0 and T ∞ are the onset and endset crystallization temperatures, respectively. F I G U R E 9 Crystallization rate coefficients (CRC) for PP in PP-POSS systems.…”

“…[7,8] The pendant groups (R) have a mild influence on the crystallization behavior of POSS. [9][10][11] In simple terms, the melting point and crystalline order of POSS decreases as the chain length of the pendant groups increases. Moreover, the chemical nature of the pendant group (R) defines the POSS solubility in organic solvents and its dispersion in polymers.…”

“…Moreover, the chemical nature of the pendant group (R) defines the POSS solubility in organic solvents and its dispersion in polymers. [9][10][11][12] In many cases, POSS is copolymerized into polymer chains, forming a homogeneous structure. [13] Several POSS-filled polymer-matrix nanocomposites have been reported in the literature in the past two decades.…”