Structure and conductivity of multi-walled carbon nanotube/poly(3-hexylthiophene) composite films

Musumeci, Anthony W.; Silva, Glaura G.; Liu, Jiangwen; Martens, Wayde N.; Waclawik, Eric R.

doi:10.1016/j.polymer.2007.01.027

Cited by 124 publications

(79 citation statements)

References 55 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Segundo Lavall e colaboradores, dependendo da adesão do polímero aos CNTs, há formação de uma camada isolante em torno destas partículas condutoras, diminuindo o contato entre os tubos e, em consequência, as propriedades de condução elétrica [27] . A condutividade de nanocompósitos do tipo polímero/CNTs depende intrinsecamente dessa relação polímero/nanotubo e é sempre menor do que a condutividade obtida pelo contato direto entre os tubos [42] . No presente trabalho, além desse efeito, acredita-se que a concentração utilizada (0,5% de MWCNTs) esteja abaixo do limiar de percolação para esse tipo de sistema.…”

Section: Caracterização Dos Nanocompósitosunclassified

Otimização do processo de dispersão de nanotubos de carbono em poliuretano termorrígido

et al. 2016

View full text Add to dashboard Cite

ResumoNeste trabalho foi desenvolvido um processo empregando misturador de alto cisalhamento e moinho de rolos para dispersar MWCNTs (multiwalled carbon nanotubes) puros e modificados em poliol visando a preparação de concentrados de 3% em massa. Condições otimizadas no trabalho permitiram a obtenção de suspensões com menor número e tamanho de agregados de MWCNTs. Compósitos contendo 0,5% em massa de MWCNTs foram preparados por diluição dos concentrados em poliol usando mistura mecânica seguida de cura. Resultados de microscopia indicaram que as melhores dispersões foram obtidas com os MWCNTs modificados, os quais permitiram um aumento na tensão na ruptura, no alongamento e uma melhor preservação da estabilidade térmica. Além disso, valores de condutividade elétrica sugerem que o compósito possa ser empregado para dissipação eletrostática. Dessa forma, os resultados obtidos demonstram que a modificação covalente da superfície dos MWCNTs e a utilização de estratégias eficientes de dispersão são essenciais para melhorar as propriedades finais dos nanocompósitos. Palavras-chave: dispersão de nanotubos de carbono, nanotubos de carbono modificados, propriedades mecânicas, poliuretano termorrígido elastomérico. AbstractA process employing high shear mixer and roll mill to disperse pristine and modified MWCNTs (multiwalled carbon nanotubes) in polyol was developed in order to prepare 3 wt% masterbatches. The optimum process conditions resulted in suspensions with smaller number and size of nanotube aggregates. Composites containing 0.5 wt% of MWCNTs were prepared by dilution of polyol masterbatches by simple mechanical mixing followed by cure. Microscopy data revealed better dispersion of modified carbon nanotubes in the polymer matrix, which promoted an increase in the tensile strength, elongation and a better preservation of thermal stability. Furthermore, electric conductivity values indicated that the composites can be used for electrostatic dissipation. These results demonstrate that the covalent modification of MWCNTs surface and the use of efficient dispersion strategies are essential to improve nanocomposites' final properties.

show abstract

Section: Caracterização Dos Nanocompósitosunclassified

Otimização do processo de dispersão de nanotubos de carbono em poliuretano termorrígido

et al. 2016

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Um dos valores de limiar de percolação mais baixos (0,0025%, em massa) foi descrito por Sandler e colaboradores 33 para compósitos MWCNT/resina epóxi. Musumeci e colaboradores 35 descreveram que na maioria dos estudos recentes sobre compósitos, nos quais os nanotubos foram dispersos isotropicamente e de forma eficiente na matriz polimérica, existe uma convergência em relação ao limiar de percolação elétrico. Limiares de percolação menores que 1% (em massa) e frequentemente da ordem de 0,01-0,1% (em massa) são observados.…”

Section: Espectroscopia De Impedância (Ei)unclassified

“…Limiares de percolação menores que 1% (em massa) e frequentemente da ordem de 0,01-0,1% (em massa) são observados. 35 Pode-se constatar que o valor encontrado neste trabalho para os compósitos MWCNT/TPU (Texin 990R) está entre os melhores descritos na literatura.…”

Section: Espectroscopia De Impedância (Ei)unclassified

“…39 No caso dos nanotubos utilizados, a razão de aspecto é de 100, o que permite prever que, se apenas 54% do material é nanotubo, a concentrações superiores a 4% em massa de nanotubos totalmente dispersos este nanocompósito atingiria o máximo de condutividade possível, como mostrado em outros trabalhos. 35 De todo modo este patamar máximo de condutividade é também altamente dependente da camada isolante de polímero entre as espécies condutoras, como discutido anteriormente.…”

Section: Espectroscopia De Impedância (Ei)unclassified

See 1 more Smart Citation

Nanocompósitos de poliuretana termoplástica e nanotubos de carbono de paredes múltiplas para dissipação eletrostática

Lavall¹,

Sales²,

Borges³

et al. 2010

Quím. Nova

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Recebido em 9/3/09; aceito em 14/7/09; publicado na web em 27/11/09 THERMOPLASTIC POLYURETHANE AND MULTI-WALLED CARBON NANOTUBES NANOCOMPOSITES FOR ELECTROSTATIC DISSIPATION. Polyurethane/multi-walled carbon nanotube (MWCNT) nanocomposites have been prepared with nanotube concentrations between 0.01 wt% and 1 wt%. MWCNT as-synthesized samples with ~74 nm diameter and ~7 mm length were introduced by solution processing in the polyurethane matrix. Scanning electron microscopy (SEM) images demonstrated good dispersion and adhesion of the CNTs to the polymeric matrix. The C=O stretching band showed evidence of perturbation of the hydrogen interaction between urethanic moieties in the nanocomposites as compared to pure TPU. Differential scanning calorimetry and positron anihilation lifetime spectroscopy measurements allowed the detection of glass transition displacement with carbon nanotube addition. Furthermore, the electrical conductivity of the nanocomposites was significantly increased with the addition of CNT.Keywords: thermoplastic polyurethane; carbon nanotube; nanocomposites. INTRODUÇÃOOs nanotubos de carbono (NTC) apresentam combinação única de propriedades mecânicas, elétricas e térmicas que os tornam excelentes candidatos para substituir ou complementar as cargas convencionais utilizadas no preparo de nanocompósitos poliméricos. Por exemplo, os nanotubos de carbono de parede única, denominados SWCNT da sigla em inglês, podem ser metálicos ou semicondutores, possuem módulo de Young entre 640 GPa-1TPa, resistência a tração de 150-180 GPa e condutividade térmica teórica de 6000 W/mK. Os MWCNT's (nanotubos de carbono de paredes múltiplas) possuem características elétricas entre metal e semicondutor, apresentam módulo de Young de 0,27-0,95 TPa, resistência à tração de 11-63 GPa e condutividade térmica entre 200-3000 W/mK (MWCNT isolados).1-3 Adicionalmente, os NTC possuem alta flexibilidade, baixa densidade mássica e alta razão comprimento/diâmetro (tipicamente entre 300-1000).A alta razão comprimento/diâmetro e o elevado número de interações de van der Waals entre os nanotubos de carbono levam à formação de agregados. O grande desafio no campo de nanocompósitos polímero/nanotubo de carbono é a dispersão dos nanotubos em tubos individuais (ou agregados de poucos tubos) nas matrizes poliméricas, 3,4 principalmente quando altas concentrações de nanotubos são empregadas.As poliuretanas (PU) são uma classe de materiais poliméricos com importância industrial significativa, por possuírem grande variedade de aplicações como espumas, adesivos, borrachas, entre outras. Uma PU típica é um polímero produzido por reação de poliadição de um isocianato (di ou polifuncional) com um poliol (polióis-poliéteres são os mais utilizados) e outros reagentes, principalmente agentes de cura ou extensores de cadeia. Na PU termoplástica (TPU), sem reticulação, os extensores de cadeia reagem com o di-isocianato para formar os segmentos rígidos. Os polióis dão origem aos segmentos flexíveis, que são geralmente incompatíveis com os segment...

show abstract

“…To further improve organic semiconductor properties, compounds based on the inclusion of carbon nanotubes (CNTs) in the polymer matrix have been proposed, evidencing an enhancement of electrical [11,12] and mechanical properties [13] of the resultant composite. The improvement has been associated with carbon nanotubes extraordinary properties [14][15][16][17][18].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Microscopic and Spectroscopic Investigation of Poly(3-hexylthiophene) Interaction with Carbon Nanotubes

et al. 2011

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Abstract:The inclusion of carbon nanotubes in polymer matrix has been proposed to enhance the polymer's physical and electrical properties. In this study, microscopic and spectroscopic techniques are used to investigate the interaction between poly(3-hexylthiophene) (P3HT) and nanotubes and the reciprocal modification of physical properties. The presence of P3HT-covered nanotubes dispersed in the polymer matrix has been observed by atomic force microscopy and transmission electron microscopy. Then, the modification of P3HT optical properties due to nanotube inclusion has been evidenced with spectroscopic techniques like absorption and Raman spectroscopy. The study is completed with detailed nanoscale analysis by scanning probe techniques. The ordered self assembly of polymer adhering on the nanotube is unveiled by showing an example of helical wrapping of P3HT. Scanning tunneling spectroscopy study provides information on the electronic structure of nanotube-polymer assembly, revealing the charge transfer from P3HT to the nanotube.

show abstract

Structure and conductivity of multi-walled carbon nanotube/poly(3-hexylthiophene) composite films

Cited by 124 publications

References 55 publications

Otimização do processo de dispersão de nanotubos de carbono em poliuretano termorrígido

Otimização do processo de dispersão de nanotubos de carbono em poliuretano termorrígido

Nanocompósitos de poliuretana termoplástica e nanotubos de carbono de paredes múltiplas para dissipação eletrostática

Microscopic and Spectroscopic Investigation of Poly(3-hexylthiophene) Interaction with Carbon Nanotubes

Contact Info

Product

Resources

About