Desenvolvimento de espumas a partir de misturas polimericas de polipropileno linear (PP) e polipropileno de alta resistencia do fundido (HMSPP)

• Autor(a) principal: CARDOSO, ELISABETH C.L.
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Dissertação
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9485
• topic: foams; polypropylene; mixtures; viscosity; gamma radiation; scanning electron microscopy; acetylene; experimental data; radiation doses; thermal gravimetric analysis; thermal insulation

Os pol??meros espumados s??o materiais do futuro, com um leque abrangente de aplica????es. Podem ser usados em estruturas de isolamento, por exemplo, ou para reduzir custos com materiais. Este trabalho remete para a extrus??o de misturas de Polipropileno isot??tico (iPP) / Polipropileno com Alta Resist??ncia do Fundido (HMSPP), para a obten????o de espumas. O comportamento reol??gico do pol??mero fundido, principalmente a viscosidade na temperatura de processamento, tem um papel decisivo nas aplica????es nas quais prevalece o fluxo extensional, como no caso da espumagem. Se a viscosidade for muito baixa, correspondente a uma baixa resist??ncia do fundido, como no caso do homopol??mero linear (PP isot??tico), a espumagem ficar?? prejudicada, face ?? impossibilidade de expans??o acentuada. Entretanto, se a viscosidade for muito alta (HMSPP), com uma alta resist??ncia do fundido, a espuma colapsar?? imediatamente ap??s sua forma????o. A fim de obter espumas com uma estrutura celular homog??nea e definida, foram efetuadas misturas 50% em peso entre o homopol??mero linear (PP isot??tico) e o polipropileno ramificado (HMSPP), modificado por radia????o gama, em ambiente contendo acetileno e na dose de 12,5 kGy. O processo de extrus??o empregou a metodologia de espumagem sol??vel, segundo o princ??pio de processamento/dissolu????o, que envolve a dissolu????o de um agente f??sico de sopro (PBA = Physical Blowing Agent), na press??o em torno de 30 bar, homogeneamente misturado com o fundido polim??rico. As condi????es de extrus??o, que, geralmente, compreendem o controle de temperatura, press??o e fluxo do material viscoel??stico, foram investigadas experimentalmente para definir as caracter??sticas dominantes em prol da obten????o de espumas. O agente f??sico de sopro usado foi o nitrog??nio. As principais caracter??sticas do PP e HMSPP foram obtidas via medidas reol??gicas (??ndice de Fluidez e Resist??ncia do Fundido) e an??lises t??rmicas (DSC/TGA), a fim de viabilizar e reproduzir a posteriori as espumagens pelo processo de extrus??o. A morfologia celular das espumas foi investigada minuciosamente, com e sem a adi????o de talco, como agente nucleante, usando o Microsc??pio Eletr??nico de Varredura. As propriedades mec??nicas foram investigadas, via DMA, com base no M??dulo de Young e tangente delta. A Rigidez Espec??fica contribuiu com algumas considera????es sobre a cristalinidade. As micrografias obtidas apontaram para espumas de c??lulas fechadas, nas quais a press??o ?? mantida durante o est??gio de forma????o da c??lula. As espumas podem ser usadas em: mob??lias; transporte; aterro sanit??rio; isolamentos; eletrodom??sticos; como absorvedora de choque e de som; constru????o civil, incluindo chapas isolantes, prote????o para pisos, perfis para acabamento, acabamentos de interiores; ind??stria automobil??stica, em pain??is espumados; mercado de embalagem, em geral, incluindo embalagens para freezer e micro-ondas; acondicionamento de artigos m??dicos como seringas, cat??teres intravenosos, frascos, materiais de sutura. fios e cabos e para finalidades estruturais (espumas estruturais), substituindo madeira, metais ou pl??sticos s??lidos. As an??lises de densidade efetuadas nas espumas do presente trabalho apresentaram resultados t??picos de espumas de alta densidade (faixa de 320 a 800 kg/m3), em torno de 500 kg/m3, usadas para fios e cabos e para finalidades estruturais (espumas estruturais), substituindo madeira, metais ou pl??sticos s??lidos. As espumas estruturais t??m densidades relativamente altas (acima de 320 kg/m3) e as estruturas celulares s??o compostas principalmente de vazios.