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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.76.1997.tde-13022015-164740
Document
Author
Full name
José Antonio Malmonge
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 1997
Supervisor
Committee
Campos, Milton Soares de (President)
Faria, Roberto Mendonça
Kawano, Yoshio
Santos, Maria Cristina dos
Silva, Elson Longo da
Title in Portuguese
Preparação, caracterização e estudo do mecanismo de transporte de cargas em blendas do copolímero P(VDF-TrFE) com poli(o-metoxianilina)
Keywords in Portuguese
Blendas condutoras
Polianilinas
Radiação ionizante
Abstract in Portuguese
Neste trabalho foram obtidas blendas flexíveis condutoras do copolímero randômico P(VDF-TrFE) na composição molar (60-40) com POMA, dopadas com TSA. Os filmes foram estudados por medidas de condutividade elétrica, análise termogravimétrica, calorimetria diferencial de varredura, microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-X. A condutividade elétrica alcançada foi de 10-3 S/cm para o conteúdo de aproximadamente 25% de POMA dopada com TSA. As blendas apresentaram um comportamento termicamente estável ate a temperatura de 230°C e uma morfologia fibrilar que aumenta em quantidade com o aumento do conteúdo de POMA-TSA. A estrutura cristalina e a transição de fase (de ferroelétrica para paraelétrica), do copolímero foi observada nas blendas mesmo para alto conteúdo de POMA (20%). Estudos de condutividade dc realizados em baixa temperatura, mostraram que para a blenda 90/10 dopada, o processo de condução elétrica e explicado pelo modelo de "Variable Range Hopping"(VHR) em três dimensões. Para o regime ac verificou-se que a condutividade obedece a relação σac≈ωS), onde o expoente s depende da temperatura, tendendo ao valor 1 a medida que à temperatura tende para 0 K. Também foram estudados filmes de PANI e POMA sintetizadas quimicamente, expostos a radiação ionizante de raios-X e caracterizados por espectroscopia de UV-visível, ressonância paramagnética eletrônica, condutividade elétrica e teste de solubilidade. Os resultados mostraram que as amostras irradiadas em vácuo ou em atmosfera de oxigênio seco, não tiveram seu espectro eletrônico mudados. No entanto para as amostras irradiadas em condições ambientes, a banda de absorção atribuída à transição excitônica foi deslocada para mais baixa energia. Essa mudança no espectro vem acompanhada com um grande aumento da condutividade elétrica. Esse resultado indica que as polianilinas podem ser dopadas por raios-X. As amostras irradiadas tornaram-se não solúveis mesmo depois de desdopada, devido à formação de ligações cruzadas. Para as amostras previamente dopadas com ácidos inorgânicos, a condutividade decresce com a dose de irradiação. Provavelmente esta diminuição da condutividade ocorre pela mudança estrutural que ocorre no polímero
Title in English
Not available
Keywords in English
Not available
Abstract in English
In this work we have obtained flexible conductive blends of P(VDF-TrFE) (60-40) copolymer and POMA. Free-standing films were studied by conductivity measurements, thermal gravimetric analysis, differential scanning calorimetry, scanning electron microscopy and X-ray diffraction. The electrical conductivity reached was 10-3S/cm for contents of about 25% of POMA doped with TSA. The blends are thermally stable up to 230°C and showed fibrils morphology that increase in quantity with the increase of content POMA-TSA. The crystalline structure and the phase transition (ferroelectric to paraeletric), of copolymer was also observed in the blends even to high content of POMA (20%). The temperature dependence of σ dc showed that at low temperature the conduction process is governed by Variable Range Hopping (VRH) in three dimensions. The ac conductive measurement, at low temperature, showed a dependence with frequency as σac≈ωs, where the exponent s depend of temperature, converging to one as the temperature goes to zero. Also thin films of chemically synthesized PANI and POMA, were exposed to ionizing X-ray radiation and characterized by ultraviolet visible spectroscopy, electron paramagnetic resonance, electrical conductivity and solubility measurements. Samples irradiated in vacuum or dry oxygen atmosphere did not show electronic spectra variation. However, under humid atmosphere the energy of the excitonic transition was decreased and accompanied by a great conductivity increase. The results indicate that doping of polyaniline can be induced by X-ray radiation. The solubility is significantly decreased to irradiated samples, even after to be doped, due to crosslinking. In samples previously doped with inorganic acid, the conductivity decreased with irradiation dose, probably due to structural changes.
 
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Publishing Date
2015-02-19
 
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