Resistência mecânica e térmica de compósitos reticulados de PVA/óxido de grafeno

Abstract

Filmes compósitos de PVA com ácido cítrico e óxido de grafeno foram sintetizados via drop casting, e reticulados por meio de tratamento térmico a 140 °C por duas horas. A influência das cargas nas propriedades mecânicas, térmicas e ópticas foram caracterizadas por meio de ensaios de tração, termogravimetria. e espectroscopia UV/VIS. O uso combinado do ácido cítrico e do óxido de grafeno se mostrou bastante eficaz ao promover um aumento na resistência mecânica de 11,3±1,4 MPa (PVA puro) para 37,1±2,1 MPa (amostra com tratamento térmico e 5% de ácido cítrico e 0,5% de óxido de grafeno). Ocorreu, porém, uma redução na deformação máxima de 333,0±80,8% (PVA puro) para 84±14% (amostra com tratamento térmico e 5% de ácido cítrico e 0,5% de óxido de grafeno). Os maiores valores obtidos representam um aumento de 228% na resistência mecânica e uma redução de 56% na deformação máxima. A estabilidade térmica dos filmes foi analisada por termogravimetria; constatou-se que a adição das cargas, juntamente com o tratamento térmico, provoca um aumento na temperatura de degradação, que passou de 269 °C (PVA puro) para 325 °C para a amostra com 5% de ácido cítrico e 0,5% de óxido de grafeno. As propriedades ópticas foram investigadas por meio de espectroscopia UV/VIS onde foi observado o amarelamento decorrente do tratamento térmico representado por uma redução na transmitância dos 300-450 nm.