Estudo da influência dos parâmetros de tratamento térmico da resina furfurílica nas características morfológicas, estruturais e condutividade elétrica do carbono vítreo reticulado

Abstract

O carbono vitreo reticulado (CVR) e um material carbonoso, rico em atomos de carbono ligados por ligacoes sp2, obtido pelo tratamento termico (TT) de carbonizacao (a pelo menos 1000 oC, sob atmosfera inerte) de resinas termorrigidas. A sua obtencao pode se dar por diferentes metodologias, usualmente pelo uso de um material de sacrificio, que se degrada durante o TT e gera poros de transporte. Este trabalho teve como objetivo avaliar a influencia de diferentes tempos de patamar (2, 8, 12, 24 e 36 h) a 1000 oC nas caracteristicas estruturais, morfologicas e condutividade eletrica de amostras de CVR obtidas a partir de uma espuma de poliuretano (PU, material de sacrificio), impregnada com resina furfurilica (PFA). A espuma de PU/PFA foi caracterizada por espectrofotometria de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e analises termogravimetricas, as amostras de CVR por difracao de raios X (DRX), microscopias optica (MO) e eletronica de varredura (MEV), e condutividade eletrica por 2 pontas. Os resultados de FT-IR e DRX confirmam a conversao da espuma de PU/PFA no CVR, com um rendimento de ~44%. As analises de DRX tambem evidenciam mudancas no ordenamento estrutural das amostras de CVR em funcao dos diferentes tempos de patamar, devido a provavel expulsao de heteroatomos ainda presentes na estrutura do referido material carbonoso. As medidas de condutividade eletrica corroboram com essa observacao, com um aumento significativo a partir de 8 h de patamar (de 1,71 x 10-1 para 1,17 x 104 S.cm-1), como uma consequencia da diminuicao de defeitos na estrutura do CVR. As micrografias mostram a estrutura alveolar da espuma de PU/PFA, rica em poros de transporte, que e preservada no CVR, apos a carbonizacao. Palavras-chave: Espuma polimerica. Carbono vitreo reticulado. Tratamento termico. Resina furfurilica.