Minicurso: Nanocompósitos poliméricos a base de grafenos e outras cargas bidimensionais

Informações

Minicurso  on-line com a participação dos alunos via "chat".

Data:

22 a 23 de setembro de 2020

Horário:
19h00 às 22h00

Carga Horária Total:
6 horas

Investimentos

Associado Não Associado
Profissional R$ 300,00 R$ 390,00
*Estudante R$ 180,00 R$ 225,00

 

A inscrição dá direito ao certificado de participação.

 

*Enviar comprovante de matrícula devidamente assinado e carimbado pela Coordenação de curso de Graduação/Pós-Graduação ou certificação digital para o e-mail: secretaria@abpol.org.br



Sobre o minicurso

Diante de um novo cenário oriundo do advento do grafeno, a academia e o setor industrial vêm participando de uma corrida tecnológica na área de nanocompósitos poliméricos a base de materiais bidimensionais usados como cargas. Materiais bidimensionais formam uma nova classe de materiais que vem sendo explorada por químicos, físicos, engenheiros, áreas médicas dentre outros buscando obter vantagens de suas propriedades singulares. São materiais que uma de suas dimensões é nanométrica (espessura) e as demais podem chegar até ser milimétricas. Isso conduz a uma propriedade super importante para um material ser usado como carga para matrizes poliméricas, ELEVADA ÁREA SUPERFICIAL, muito maior que as nanopartículas tradicionais. Uma consequência disso é o uso de muito baixos teores de cargas para obtenção de nanocompósitos. Esse curso abordará detalhes de como obter esses materiais, sua caracterização e, principalmente apresentar diferentes estratégias de como inseri-los em matriz poliméricas, o que é de extrema importância para nanocompósitos poliméricos de alto desempenho. Também serão abordados diferentes estudos de caso para termofixos e termoplásticos com a presença do grafeno, óxido de grafeno, dissulfeto de molibdênio e nitreto de boro hexagonal, bem como compósitos híbridos. Serão abordados nesses casos propriedades mecânicas, térmicas, elétricas, reológicas, tribológicas, óticas, biológicas, entre outras.

Programa:

1. O que são materiais bidimensionais? Por que é interessante o uso destes como cargas para polímeros?

2. Síntese, propriedades e caracterização de cargas bidimensionais: Grafeno, óxido e grafeno, dissulfeto de molibdênio e nitreto de boro hexagonal
2.1 Propriedades: Semelhanças e diferenças entre cargas bidimensionais
2.2 Processos de esfoliação para obtenção de cargas bidimensionais
2.3 Técnicas de caracterização de materiais bidimensionais

3. Métodos de inserção de cargas bidimensionais em matrizes poliméricas

4. Predições teóricas para propriedades de nanocompósitos a base de cargas bidimensionais

5. Nanocompósitos poliméricos a base de cargas bidimensionais: Propriedades mecânicas, térmicas, elétricas, reológicas, tribológicas, opticas, biológicas, etc.
5.1 Matrizes termofixas
5.1.1 Estudos de caso
5.2 Matrizes termoplásticas
5.2.1 Estudos de caso
5.3 Nanocompósitos Híbridos
5.3.1 Estudos de caso

Outras Informações

Público Alvo

Esse curso tem como público alvo profissionais que atuam no desenvolvimento de materiais poliméricos (síntese, processamento e caracterização), bem como estudantes de graduação e pós-graduação em cursos que explorem o uso de materiais poliméricos para diversas aplicações.

 

Apresentador:

Prof. Dr. Guilhermino José Macêdo Fechine [Lattes] possui graduação em Engenharia de Materiais pela Universidade Federal da Paraíba (1996), mestrado em Engenharia Química pela Universidade Federal da Paraíba (1998) e Doutorado em Química pela Universidade Federal de Pernambuco (2001). Possui dois estágios de pós-doutoramento realizados na USP, um deles no Instituto de Química (2002 a 2005) na área de hidrogéis e o outro na Escola Politécnica (2005 a 2007) na área de blendas e compósitos a base de polímeros biodegradáveis. Professor visitante na National University, of Singapore - NUS durante todo o ano de 2013 trabalhando na área de processos de transferência de grafeno. Em diversas universidades tem sido atuado como pesquisador visitante (Case Western Reserve University, Ohio – EUA, Bulgarian Academy of Science, Sofia – Bulgária e Institute for Composite and Biomedical Materials IMCB, Portici - Itália). Desde 2008 é professor e pesquisador da Universidade Presbiteriana Mackenzie, graduação e pós-graduação. Os temas atuais abordados em suas pesquisas estão relacionados ao entendimento das interações entre polímeros e diversos materiais 2D (grafeno, MoS2, hBN, fosforeno, etc), quer seja para melhoria de processos de transferência ou na obtenção e caracterização de nanocompósitos poliméricos. Faz parte da equipe do Instituto Mackenzie de Pesquisas em Grafeno e Nanotecnologias – MackGraphe.

 

Bibliografia:

 

1. Mukhopadhyay, P.; Gupta, R. K. Graphite, Graphene, and Their Polymer Nanocomposites; CRC Press, 2012. https://doi.org/10.1201/b13051.

2. Potts, J. R.; Dreyer, D. R.; Bielawski, C. W.; Ruoff, R. S. Graphene-Based Polymer Nanocom-posites. Polymer (Guildf). 2011, 52 (1), 5–25. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2010.11.042.

3. Young, R. J.; Liu, M.; Kinloch, I. A.; Li, S.; Zhao, X.; Vallés, C.; Papageorgiou, D. G. The Mechanics of Reinforcement of Polymers by Graphene Nanoplatelets. Compos. Sci. Technol. 2018, 154, 110–116. https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2017.11.007.

4. Ferreira, E. H. C.; Andrade, R. J. E.; Fechine, G. J. M. The “Superlubricity State” of Carbonaceous Fillers on Polyethylene-Based Composites in a Molten State. Macromolecules 2019, 52 (24), 9620–9631. https://doi.org/10.1021/acs.macromol.9b01746.

5. Costa, M. C. F.; Sousa, M. R. M.; Larrudé, D. R. G.; Fechine, G. J. M. Adhesion between Graphene and Polymers: A Surface Analysis Perspective. 2019, 13 (1), 52–64.

6. Rodriguez, C. L. C.; Muñoz, P. A. R.; Donato, K. Z.; Seixas, L.; Donato, R. K.; Fechine, G. J. M. Understanding the Unorthodox Stabilization of Liquid Phase Exfoliated Molybdenum Disulfide (MoS2) in Water Medium. Phys. Chem. Chem. Phys. 2020, 22 (3), 1457–1465. https://doi.org/10.1039/c9cp06422b.

7. Muñoz, P. A. R.; de Oliveira, C. F. P.; Amurin, L. G.; Rodriguez, C. L. C.; Nagaoka, D. A.; Tavares, M. I. B.; Domingues, S. H.; Andrade, R. J. E.; Fechine, G. J. M. Novel Improvement in Processing of Polymer Nanocomposite Based on 2D Materials as Fillers. Express Polym. Lett. 2018, 12 (10), 930–945. https://doi.org/10.3144/expresspolymlett.2018.79.

8. de Oliveira, C. F. P.; Muñoz, P. A.; dos Santos, M. C.; Medeiros, G. S.; Simionato, A.; Nagaoka, D. A.; de Souza, E. A. T.; Domingues, S. H.; Fechine, G. J. M. Tuning of Surface Properties of Poly(Vinyl Alcohol)/Graphene Oxide Nanocomposites. Polym. Compos. 2019, 40 (S1), E312–E320. https://doi.org/10.1002/pc.24659.

9. Medeiros, G. S.; Muñoz, P. A. R.; de Oliveira, C. F. P.; da Silva, L. C. E.; Malhotra, R.; Gonçalves, M. C.; Rosa, V.; Fechine, G. J. M. Polymer Nanocomposites Based on Poly(ε-Caprolactone), Hydroxyapatite and Graphene Oxide. J. Polym. Environ. 2020, 28 (1), 331–342. https://doi.org/10.1007/s10924-019-01613-w.

10. Ribeiro, H.; Trigueiro, J. P. C.; Woellner, C. F.; Pedrotti, J. J.; Miquita, D. R.; Silva, W. S.; Lopes, M. C.; Fechine, G. J. M.; Luciano, M. A.; Silva, G. G.; et al. Higher Thermal Conductivity and Mechanical Enhancements in Hybrid 2D Polymer Nanocomposites. Polym. Test. 2020, 87, 106510.

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Realização

Publicado em Cursos.