Efeitos radiolíticos em nanocompósitos de poliuretano ambientalmente amigável e óxido de grafeno

Abstract

Um nanocompósito polimérico de poliuretano à base de água (WPU) e óxido de grafeno (GO) foi desenvolvido com a finalidade de melhorar as propriedades mecânicas, térmicas e de resistência à radiação gama do polímero original. Amplamente utilizado como revestimento para superfícies, o uso do poliuretano à base de água sugere variações dimensionais, exposição a altas temperaturas, ou até a radiação, como no caso de centrais nucleares. Neste trabalho, foram produzidos filmes de WPU/GO com diferentes percentuais de GO (0,25, 0,5, 0,75, 1 e 2% m/m), com o objetivo de determinar a concentração ótima que resulta no melhoramento das propriedades físicas do sistema polimérico e na sua resistência à radiação gama. Foram investigadas três situações: influência de GO na matriz WPU, influência da radiação gama no WPU, e o efeito combinado da radiação e GO no WPU. As propriedades de tensão na ruptura e módulo de Young aumentaram aproximadamente 78% e 129%, respectivamente, no intervalo de concentração de 0,25 a 1,0% de GO em WPU. A irradiação em doses de 25 a 100 kGy proporcionou alterações significativas na tensão de ruptura e no módulo de Young, com aumentos próximos de 80% e 100%, respectivamente, no WPU. O efeito combinado, radiação gama e GO (0,75% m/m), resultou em um aumento próximo de 77% na tensão de ruptura do material. Não houve alterações significativas nas propriedades térmicas dos sistemas expostos à irradiação. Sugere-se o percentual de 0,75% de GO como concentração ótima para melhoramento do WPU, nas diversas aplicações do material.