Resíduo de polietileno reticulado (XLPE) como modificador de impacto em polipropileno

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, L. M. R.
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FEI
Texto Completo: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/116
Resumo: O polietileno reticulado XLPE é amplamente aplicado como isolamento de fios e cabos elétricos. O que lhe confere propriedades diferentes de um polietileno convencional para tal aplicação são as ligações cruzadas presentes em sua estrutura, o que o torna infusível e insolúvel. Logo, a recuperação deste material via processos de reciclagem tradicionais por fusão não é possível, o que tem gerado um índice alto de refugo industrial e de pós-consumo, sendo destinado em maior proporção a aterros sanitários. Trabalhos têm sido desenvolvidos para viabilizar a utilização destes resíduos, minimizando assim os impactos ambientais e proporcionando novas aplicações, somado ao ganho de propriedades. Até o momento somente trabalhos em matriz de polietileno foram desenvolvidos. Estudou-se a incorporação de resíduos de XLPE micronizado, em polipropileno (PP), utilizando um copolímero de etileno propileno (EPM), como agente compatibilizante. Foram realizados dois tipos de processamento: extrusão direta de todos os componentes em dupla rosca (XD), e pré-mistura do XLPE e EPM em uma câmara de mistura com rotor banbury, e posterior extrusão com PP em dupla rosca (MBX). A concentração de XLPE foi de 5, 15 e 25% e a de EPM de 4, 6 e 8% em massa. Ensaios de tração, impacto e flexão foram realizados para avaliar as influências nas propriedades mecânicas, temperatura de deflexão térmica (HDT) para caracterização térmica, e para análise morfológica foi realizada microscopia eletrônica de varredura (MEV) para avaliar a dispersão e adesão na interface. Os diferentes processos mostraram afetar de maneira diferente a dispersão e mistura. A presença de maior concentração de XLPE contribuiu para o aumento da resistência ao impacto. O planejamento experimental 2 por 2 com ponto central mostrou que nos dois processos estudados os aumentos nos teores tanto de XLPE como de EPM tiveram efeito significativo e reduziram as resistências e módulos elásticos em tração e flexão. A interação entre as variáveis teve efeito significativo e negativo apenas nas resistências ao impacto e à tração, no processo de extrusão direto. O efeito significativo e positivo foi do EPM na resistência ao impacto, no processo de extrusão direto e parece atuar mais como modificador de impacto do que como compatibilizante.
id FEI_1114095880a2a615ec2d410ab70b5993
oai_identifier_str oai:repositorio.fei.edu.br:FEI/116
network_acronym_str FEI
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FEI
repository_id_str
spelling Silva, L. M. R.Bonse, B. C.2019-03-15T17:37:20Z2019-03-15T17:37:20Z2018SILVA, L. M. R. <b> Resíduo de polietileno reticulado (XLPE) como modificador de impacto em polipropileno. </b> 2018. 132 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2018 Disponível em: <https://doi.org/10.31414/EM.2018.D.129752>. Acesso em: 30 jul. 2018.https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/11610.31414/EM.2018.D.129752O polietileno reticulado XLPE é amplamente aplicado como isolamento de fios e cabos elétricos. O que lhe confere propriedades diferentes de um polietileno convencional para tal aplicação são as ligações cruzadas presentes em sua estrutura, o que o torna infusível e insolúvel. Logo, a recuperação deste material via processos de reciclagem tradicionais por fusão não é possível, o que tem gerado um índice alto de refugo industrial e de pós-consumo, sendo destinado em maior proporção a aterros sanitários. Trabalhos têm sido desenvolvidos para viabilizar a utilização destes resíduos, minimizando assim os impactos ambientais e proporcionando novas aplicações, somado ao ganho de propriedades. Até o momento somente trabalhos em matriz de polietileno foram desenvolvidos. Estudou-se a incorporação de resíduos de XLPE micronizado, em polipropileno (PP), utilizando um copolímero de etileno propileno (EPM), como agente compatibilizante. Foram realizados dois tipos de processamento: extrusão direta de todos os componentes em dupla rosca (XD), e pré-mistura do XLPE e EPM em uma câmara de mistura com rotor banbury, e posterior extrusão com PP em dupla rosca (MBX). A concentração de XLPE foi de 5, 15 e 25% e a de EPM de 4, 6 e 8% em massa. Ensaios de tração, impacto e flexão foram realizados para avaliar as influências nas propriedades mecânicas, temperatura de deflexão térmica (HDT) para caracterização térmica, e para análise morfológica foi realizada microscopia eletrônica de varredura (MEV) para avaliar a dispersão e adesão na interface. Os diferentes processos mostraram afetar de maneira diferente a dispersão e mistura. A presença de maior concentração de XLPE contribuiu para o aumento da resistência ao impacto. O planejamento experimental 2 por 2 com ponto central mostrou que nos dois processos estudados os aumentos nos teores tanto de XLPE como de EPM tiveram efeito significativo e reduziram as resistências e módulos elásticos em tração e flexão. A interação entre as variáveis teve efeito significativo e negativo apenas nas resistências ao impacto e à tração, no processo de extrusão direto. O efeito significativo e positivo foi do EPM na resistência ao impacto, no processo de extrusão direto e parece atuar mais como modificador de impacto do que como compatibilizante.XLPE cross-linked polyethylene is widely used as insulation for electric wires and cables. The crosslinks present in its structure result in different properties in relation to conventional polyethylene, rendering it infusible and insoluble. Hence, recovery of this material through traditional recycling processes is not possible and large amounts of industrial and post-consumption waste are generated, largely destined to landfills. Investigations have been developed to make the use of these residues feasible and minimize environmental impacts, providing new applications allied to gains in properties. So far, only polyethylene matrixes have been dealt with regarding XLPE incorporation. In the current investigation incorporation of micronized XLPE in polypropylene (PP) was studied using an ethylene propylene elastomer (EPM) as compatibilizer. Two types of processing were used: direct extrusion of all the components in a low-shear co-rotating twin-screw extruder and premixing XLPE and EPM in a banbury rotor mixer and subsequent extrusion with PP in the low-shear co-rotating twin-screw extruder. Concentrations of XLPE were 5, 15 and 25 wt% and that of EPM were 4, 6 and 8 wt%. Tensile tests, impact and flexural strength were conducted to assess the effects on the mechanical properties and morphological analysis was performed using scanning electron microscopy to evaluate the dispersion and adhesion. The different processes showed a different effect on dispersion and mixing. The presence of high XLPE concentrations contributed to the increase in impact resistance. A two by two experimental design with central point showed that in the two investigated processes, increase in both XLPE and EPM content had significant and negative effect on tensile and flexural strength and modulus. The interaction between variables had significant effect and reduced impact and tensile strength in the direct extrusion process. EPM had significant and positive effect on impact strength in the direct extrusion process and showed to act rather as an impact modifier than as a compatibilizer.porpt_BRCentro Universitário FEI, São Bernardo do CampoPolipropilenoPolietileno reticuladoResíduo de polietileno reticulado (XLPE) como modificador de impacto em polipropilenoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FEIinstname:Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI)instacron:FEIinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALfulltext.pdfapplication/pdf5402302https://repositorio.fei.edu.br/bitstream/FEI/116/1/fulltext.pdf14b53205e756abccbffbc287a12a0f8aMD51TEXTfulltext.pdf.txtfulltext.pdf.txtExtracted texttext/plain203772https://repositorio.fei.edu.br/bitstream/FEI/116/2/fulltext.pdf.txtc77bf3db613dd6cedb3f30f4f27fc76cMD52THUMBNAILfulltext.pdf.jpgfulltext.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1109https://repositorio.fei.edu.br/bitstream/FEI/116/3/fulltext.pdf.jpg180db5326b9b4bb9157688e2b19d6e74MD53FEI/1162019-05-08 15:20:03.114Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://sofia.fei.edu.br/pergamum/biblioteca/PRI
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Resíduo de polietileno reticulado (XLPE) como modificador de impacto em polipropileno
title Resíduo de polietileno reticulado (XLPE) como modificador de impacto em polipropileno
spellingShingle Resíduo de polietileno reticulado (XLPE) como modificador de impacto em polipropileno
Silva, L. M. R.
Polipropileno
Polietileno reticulado
title_short Resíduo de polietileno reticulado (XLPE) como modificador de impacto em polipropileno
title_full Resíduo de polietileno reticulado (XLPE) como modificador de impacto em polipropileno
title_fullStr Resíduo de polietileno reticulado (XLPE) como modificador de impacto em polipropileno
title_full_unstemmed Resíduo de polietileno reticulado (XLPE) como modificador de impacto em polipropileno
title_sort Resíduo de polietileno reticulado (XLPE) como modificador de impacto em polipropileno
author Silva, L. M. R.
author_facet Silva, L. M. R.
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, L. M. R.
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Bonse, B. C.
contributor_str_mv Bonse, B. C.
dc.subject.por.fl_str_mv Polipropileno
Polietileno reticulado
topic Polipropileno
Polietileno reticulado
description O polietileno reticulado XLPE é amplamente aplicado como isolamento de fios e cabos elétricos. O que lhe confere propriedades diferentes de um polietileno convencional para tal aplicação são as ligações cruzadas presentes em sua estrutura, o que o torna infusível e insolúvel. Logo, a recuperação deste material via processos de reciclagem tradicionais por fusão não é possível, o que tem gerado um índice alto de refugo industrial e de pós-consumo, sendo destinado em maior proporção a aterros sanitários. Trabalhos têm sido desenvolvidos para viabilizar a utilização destes resíduos, minimizando assim os impactos ambientais e proporcionando novas aplicações, somado ao ganho de propriedades. Até o momento somente trabalhos em matriz de polietileno foram desenvolvidos. Estudou-se a incorporação de resíduos de XLPE micronizado, em polipropileno (PP), utilizando um copolímero de etileno propileno (EPM), como agente compatibilizante. Foram realizados dois tipos de processamento: extrusão direta de todos os componentes em dupla rosca (XD), e pré-mistura do XLPE e EPM em uma câmara de mistura com rotor banbury, e posterior extrusão com PP em dupla rosca (MBX). A concentração de XLPE foi de 5, 15 e 25% e a de EPM de 4, 6 e 8% em massa. Ensaios de tração, impacto e flexão foram realizados para avaliar as influências nas propriedades mecânicas, temperatura de deflexão térmica (HDT) para caracterização térmica, e para análise morfológica foi realizada microscopia eletrônica de varredura (MEV) para avaliar a dispersão e adesão na interface. Os diferentes processos mostraram afetar de maneira diferente a dispersão e mistura. A presença de maior concentração de XLPE contribuiu para o aumento da resistência ao impacto. O planejamento experimental 2 por 2 com ponto central mostrou que nos dois processos estudados os aumentos nos teores tanto de XLPE como de EPM tiveram efeito significativo e reduziram as resistências e módulos elásticos em tração e flexão. A interação entre as variáveis teve efeito significativo e negativo apenas nas resistências ao impacto e à tração, no processo de extrusão direto. O efeito significativo e positivo foi do EPM na resistência ao impacto, no processo de extrusão direto e parece atuar mais como modificador de impacto do que como compatibilizante.
publishDate 2018
dc.date.issued.fl_str_mv 2018
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2019-03-15T17:37:20Z
dc.date.available.fl_str_mv 2019-03-15T17:37:20Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv SILVA, L. M. R. <b> Resíduo de polietileno reticulado (XLPE) como modificador de impacto em polipropileno. </b> 2018. 132 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2018 Disponível em: <https://doi.org/10.31414/EM.2018.D.129752>. Acesso em: 30 jul. 2018.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/116
dc.identifier.doi.none.fl_str_mv 10.31414/EM.2018.D.129752
identifier_str_mv SILVA, L. M. R. <b> Resíduo de polietileno reticulado (XLPE) como modificador de impacto em polipropileno. </b> 2018. 132 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2018 Disponível em: <https://doi.org/10.31414/EM.2018.D.129752>. Acesso em: 30 jul. 2018.
10.31414/EM.2018.D.129752
url https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/116
dc.language.iso.fl_str_mv por
pt_BR
language por
language_invalid_str_mv pt_BR
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo
publisher.none.fl_str_mv Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FEI
instname:Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI)
instacron:FEI
instname_str Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI)
instacron_str FEI
institution FEI
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FEI
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FEI
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.fei.edu.br/bitstream/FEI/116/1/fulltext.pdf
https://repositorio.fei.edu.br/bitstream/FEI/116/2/fulltext.pdf.txt
https://repositorio.fei.edu.br/bitstream/FEI/116/3/fulltext.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 14b53205e756abccbffbc287a12a0f8a
c77bf3db613dd6cedb3f30f4f27fc76c
180db5326b9b4bb9157688e2b19d6e74
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1734750996275396608