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Congresso Anual da ABM


ISSN 2594-5327

Título

Influência da Incorporação de Bi₂O₃, WO₃ e Óxido de Grafeno nas Propriedades Morfológicas, Ópticas e Termomecânicas de Compósitos de Resina Epóxi

Influence of Bi₂O₃, WO₃, and Graphene Oxide Incorporation on the Morphological, Optical, and Thermomechanical Properties of Epoxy Resin Composites

Autoria

DOI

10.5151/2594-5327-43547

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Resumo

Neste trabalho, foram desenvolvidos compósitos à base de resina epóxi contendo um sistema híbrido formado por óxido de bismuto (Bi₂O₃), óxido de tungstênio (WO₃) e óxido de grafeno (GO), visando avaliar a influência dessas partículas nas propriedades morfológicas, ópticas e termomecânicas do material. Os compósitos foram produzidos por dispersão assistida por ultrassom, seguida de desgaseificação a vácuo e cura em moldes de silicone. A caracterização foi realizada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por dispersão de energia (EDS), espectroscopia UV-Vis e análise mecânico-dinâmica (DMA). As análises de MEV e EDS evidenciaram boa dispersão das partículas na matriz epoxídica, sem sinais de segregação ou formação de grandes aglomerados. Os espectros UV-Vis mostraram aumento da transmitância e da refletância na região visível, sem alterações significativas na borda de absorção ou no band gap óptico, indicando que as partículas atuam predominantemente como centros de espalhamento da radiação. Os resultados de DMA revelaram redução do módulo de armazenamento, do módulo de perda e do fator de amortecimento, acompanhada de pequena variação da temperatura de transição vítrea, sugerindo que a incorporação das cargas não modificou significativamente a densidade de reticulação da matriz. Os resultados demonstram que a incorporação simultânea de Bi₂O₃, WO₃ e GO altera as propriedades funcionais da resina epóxi, mantendo sua homogeneidade estrutural e ampliando seu potencial para aplicações em revestimentos avançados, dispositivos ópticos e materiais para atenuação de radiação ionizante.

 

In this study, epoxy resin-based composites reinforced with a hybrid system composed of bismuth oxide (Bi₂O₃), tungsten oxide (WO₃), and graphene oxide (GO) were developed to evaluate the influence of these particles on the morphological, optical, and thermomechanical properties of the material. The composites were fabricated through ultrasonic-assisted dispersion, followed by vacuum degassing and curing in silicone molds. Morphological characterization was performed using scanning electron microscopy (SEM) coupled with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), while optical properties were investigated by UV-vis spectroscopy in transmittance and diffuse reflectance modes. The thermomechanical behavior was evaluated by dynamic mechanical analysis (DMA). SEM micrographs revealed a satisfactory dispersion of the particles within the epoxy matrix, without evidence of large agglomerates or filler segregation, which was corroborated by the elemental mapping obtained from EDS analyses. UV-Vis results showed an increase in both transmittance and reflectance in the visible region, without significant changes in the absorption edge or optical band gap, indicating that the fillers predominantly act as light-scattering centers. DMA results revealed reductions in storage modulus, loss modulus, and damping factor, accompanied by only a slight variation in glass transition temperature, suggesting that the incorporation of the fillers did not significantly alter the crosslinking density of the polymer network. The results demonstrate that the simultaneous incorporation of Bi₂O₃, WO₃, and GO modifies the functional properties of the epoxy resin while preserving its structural homogeneity, expanding its potential application in advanced coatings, optical devices, electronic encapsulation systems, and ionizing radiation shielding materials.

Palavras-chave

Resina epóxi, Óxido de bismuto, Óxido de tungstênio, Óxido de grafeno, Compósitos híbridos

Epoxy resin, Bismuth oxide, Tungsten oxide, Graphene oxide, Hybrid composites

Como citar

Lopes, Thomaz Jacintho; Pinheiro, Rita de Cássia dos Anjos; Gil, Eduardo Martins; Teixeira, Pedro Henrique Bianco; Pereira, Stéfani Durão; Silveira, Pedro Henrique Poubel Mendonça da; Monteiro, Sérgio Neves. Influência da Incorporação de Bi₂O₃, WO₃ e Óxido de Grafeno nas Propriedades Morfológicas, Ópticas e Termomecânicas de Compósitos de Resina Epóxi, p. 1920-1931. In: 79º Congresso Anual da ABM - Internacional, São Paulo, SP - Brasil, 2026.
ISSN: 2594-5327, DOI 10.5151/2594-5327-43547