Estudo das propriedades mecânicas, térmicas e de transporte do compósito com carbonato de cálcio nano e microparticulado em polipropileno
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Data de Publicação: | 2011 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15929 |
Resumo: | In this work were determined and compared to mechanical, thermal and barrier of the polypropylene composites containing micropartilate and microparticulate calcium carbonate. To prepare the composites, the filler was incorporated into the homopolymer PP, with the aid of the compatibilizer PP grafted with maleic anhydride in a twin-screw extruder, producing concentrates of calcium carbonate. Were subsequently diluted in PP, in different conditions and at four different concentrations. Based on the results of mechanical tests, the condition that generated the best result was obtained with screw speed of 500rpm and 10kg/h flow of the extruder. The other mechanical, thermal and barrier were performed on samples prepared in these processing conditions and from this point forward, we evaluated the influence of the concentration of filler on the test results, as well as the particle size. In this condition, the impact resistance of nanoparticulate increased from 4.60 to 4.96 KJ/m2 concentration of 7.87% of CaCO3. As for the Tensile strength, only 0.48% of nanoparticulate CaCO3 increased from 32.8 MPa to 35.2 MPa. HDT in the gain was 12ºC with respect to the homopolymer PP and a 2.9 ºC on the microparticulate composite. The addition of CaCO3 OOT reduced as its concentration increased and the flammability, the nanoparticulate compound showed a slight reduction in burning rate with respect to the PP. Regarding ownership of permeability to water vapor, the microparticle behave remained stable for all concentrations, however, as the oxygen permeability, we can highlight the compound with 1.51%. In the nanoparticles, we can highlight the compound with which generated a 0.48% reduction to 52% of the value found for the PP, but did not produce good results with oxygen. Comparing the results we can conclude that the composite nanoparticulate has interesting properties and superior to the microparticle, depending on its concentration. |
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Barbosa, Juliano MartinsRuvolo Filho, Adhemar Collahttp://lattes.cnpq.br/7511722134943618http://lattes.cnpq.br/382432308140842296ae0725-ace7-4b8f-b853-467af1f4acba2022-04-26T23:00:42Z2022-04-26T23:00:42Z2011-03-04BARBOSA, Juliano Martins. Estudo das propriedades mecânicas, térmicas e de transporte do compósito com carbonato de cálcio nano e microparticulado em polipropileno. 2011. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2011. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15929.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15929In this work were determined and compared to mechanical, thermal and barrier of the polypropylene composites containing micropartilate and microparticulate calcium carbonate. To prepare the composites, the filler was incorporated into the homopolymer PP, with the aid of the compatibilizer PP grafted with maleic anhydride in a twin-screw extruder, producing concentrates of calcium carbonate. Were subsequently diluted in PP, in different conditions and at four different concentrations. Based on the results of mechanical tests, the condition that generated the best result was obtained with screw speed of 500rpm and 10kg/h flow of the extruder. The other mechanical, thermal and barrier were performed on samples prepared in these processing conditions and from this point forward, we evaluated the influence of the concentration of filler on the test results, as well as the particle size. In this condition, the impact resistance of nanoparticulate increased from 4.60 to 4.96 KJ/m2 concentration of 7.87% of CaCO3. As for the Tensile strength, only 0.48% of nanoparticulate CaCO3 increased from 32.8 MPa to 35.2 MPa. HDT in the gain was 12ºC with respect to the homopolymer PP and a 2.9 ºC on the microparticulate composite. The addition of CaCO3 OOT reduced as its concentration increased and the flammability, the nanoparticulate compound showed a slight reduction in burning rate with respect to the PP. Regarding ownership of permeability to water vapor, the microparticle behave remained stable for all concentrations, however, as the oxygen permeability, we can highlight the compound with 1.51%. In the nanoparticles, we can highlight the compound with which generated a 0.48% reduction to 52% of the value found for the PP, but did not produce good results with oxygen. Comparing the results we can conclude that the composite nanoparticulate has interesting properties and superior to the microparticle, depending on its concentration.Neste trabalho foram determinadas e comparadas às propriedades mecânicas, térmicas e de barreira dos compósitos de polipropileno contendo carbonatos de cálcio microparticulado e nanoparticulado. Para a preparação dos compósitos a carga foi incorporada ao polipropileno homopolímero, com auxílio do compatibilizante de polipropileno enxertado com anidrido maleico, em extrusora dupla-rosca, gerando concentrados de carbonato de cálcio. Posteriormente, diluídos em polipropileno homopolímero, em diferentes condições de processamento e em quatro concentrações diferentes. Baseando-se nos resultados dos ensaios mecânicos, a condição que gerou o melhor resultado foi com 500 rpm de rotação de rosca e 10 kg/h de vazão da extrusora. Os demais ensaios mecânicos, térmicos e de barreira foram executados nas amostras preparadas nestas condições de processamento e deste ponto em diante, avaliou-se a influência da concentração da carga nos resultados dos ensaios, bem como o tamanho da partícula. Nesta condição, a Resistência ao Impacto do nanoparticulado aumentou de 4,60 KJ/m2 para 4,96 KJ/m2 na concentração de 7,87% de CaCO3. Já para a Resistência à Tração na força máxima, somente 0,48% de CaCO3 nanoparticulado passou de 32,8 MPa para 35,2 MPa. No HDT o ganho foi de 12 ºC com relação ao PP homopolímero e o de 2,9 ºC sobre o compósito microparticulado. A adição de CaCO3 reduziu o OOT à medida que sua concentração aumentou e na inflamabilidade, o composto nanoparticulado apresentou leve redução na velocidade de queima com relação ao PP homopolímero. Quanto à propriedade de permeabilidade ao vapor d´água, o composto microparticulado se manteve estável para todos as concentrações, contudo, quanto à permeabilidade ao oxigênio. Já no nanoparticulado, podemos destacar o composto com 0,48% que gerou uma redução para 52% do valor encontrado para o PP homopolímero, contudo não apresentou bons resultados com o oxigênio. Comparando-se os resultados encontrados pode-se concluir que o compósito nanoparticulado possui propriedades interessantes e superiores ao microparticulado, dependendo de sua concentração.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessPolipropilenoPPPolímeroCarbonato de cálcioCaCO3NanocompósitoNanopartículaCarga mineralNPCCPolypropylenePolymerCalcium carbonateNanocompositeNanoparticleFillerMineral adtiveNano precipited calcium carbonateENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOSENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAENGENHARIASENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::POLIMEROS, APLICACOESEstudo das propriedades mecânicas, térmicas e de transporte do compósito com carbonato de cálcio nano e microparticulado em polipropilenoStudy of mechanical, thermal and transport properties of compound with nanoparticulate and microparticulate calcium carbonate in polypropyleneinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis6006000b030418-f310-498e-a166-e7c18306af8ereponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissertação - NPCC - Juliano Martins Barbosa - final.pdfDissertação - NPCC - Juliano Martins Barbosa - final.pdfDissertação de Mestradoapplication/pdf4944827https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15929/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20-%20NPCC%20-%20Juliano%20Martins%20Barbosa%20-%20final.pdf2855289f1aec50774e89102a8a8db9d1MD51BCO carta comprovante autoarquivamento P.pdfBCO carta comprovante autoarquivamento P.pdfCarta Comprovante da versão final da dissertaçãoapplication/pdf573416https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15929/7/BCO%20carta%20comprovante%20autoarquivamento%20P.pdfa46c3573c5efbd001c02bfe30c8d8a4cMD57CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15929/8/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD58TEXTDissertação - NPCC - Juliano Martins Barbosa - final.pdf.txtDissertação - NPCC - Juliano Martins Barbosa - final.pdf.txtExtracted texttext/plain231220https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15929/9/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20-%20NPCC%20-%20Juliano%20Martins%20Barbosa%20-%20final.pdf.txtd6fb46637ed14a59bb4bd0fcabc0c9f2MD59BCO carta comprovante autoarquivamento P.pdf.txtBCO carta comprovante autoarquivamento P.pdf.txtExtracted texttext/plain1https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15929/11/BCO%20carta%20comprovante%20autoarquivamento%20P.pdf.txt68b329da9893e34099c7d8ad5cb9c940MD511THUMBNAILDissertação - NPCC - Juliano Martins Barbosa - final.pdf.jpgDissertação - NPCC - Juliano Martins Barbosa - final.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7075https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15929/10/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20-%20NPCC%20-%20Juliano%20Martins%20Barbosa%20-%20final.pdf.jpg8ee67e813e58dc13adca777b6cd3418eMD510BCO carta comprovante autoarquivamento P.pdf.jpgBCO carta comprovante autoarquivamento P.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg15384https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15929/12/BCO%20carta%20comprovante%20autoarquivamento%20P.pdf.jpgbc4b35ef37e87a00a946b343510788f1MD512ufscar/159292023-09-18 18:32:16.41oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/15929Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:16Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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