Estudo da tenacificação do poliestireno com elastômeros butadiênicos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Costa, Marcia Parente Melo da
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Texto Completo: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/15793
Resumo: This Dissertation describes a study about the toughening of polystyrene with different types of polybutadiene (high-cis, low-cis and styrene - butadiene diblock or triblock copolymers). These materials (High Impact of PolyStyrene HIPS) were performed by melt blending. The mechanical properties (hardness, tensile strength and impact strength); morphology and the rheological behavior of these blends were evaluated. A study about the interaction between the rigid phase of the polystyrene (PS) and the elastomeric phase of the low or high cis polybutadiene (PBl or PBh ) of the polymeric blends was carried out. It was also studied the interaction degree of the block copolymers (SB or SBS) when they were incorporated in the blend using a percentage of 2.5% (mass fraction), as compatibilizer agent. The morphological analyses of the materials were performed in a scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM) and atomic force microscope (AFM). The mechanical properties were determined by penetration of an indenter (Shore-Durometer Hardness Type D), by tensile test using a universal testing machine and by impact test using a instrumental impact testing machine. The thermal properties were studied by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TG) and by dynamic-mechanical thermal analysis (DMTA). The low-field nuclear magnetic resonance (NMR) was applied to determine the proton relaxation time in order to identify the heterogeneity (domain formation) of the material at the molecular level. The results showed that all polymer blends presented pseudoplastic behavior. The morphological analysis showed biphasic morphology with domains of polybutadiene dispersed heterogeneously on the PS matrix, with domains diameter around 1μm. The results obtained by the mechanical analysis showed an improvement on the blends processed with high cis polybutadiene and compatibilized with 2.5% of styrene-butadine diblock copolymer (SB). Thermogravimetry showed an improvement on the thermal stability of the blends. It was also observed by dynamic mechanical thermal analysis two distinct transitions. An increase on the Tg was observed when was used PBh, indicating interaction between the phases. The low field NMR results of the blends (PS/PB) presented a similar molecular organization and showed that the best compatibilizer agent was the diblock copolymer (SB).
id UERJ_48db83884f06cfd4031b28ae980d89f0
oai_identifier_str oai:www.bdtd.uerj.br:1/15793
network_acronym_str UERJ
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
repository_id_str 2903
spelling Coutinho, Fernanda Margarida Barbosahttp://lattes.cnpq.br/9992926049401125Pita, Victor Jayme Roget Rodriguezhttp://lattes.cnpq.br/2599965707288447Leite, Marcia Christina Amorim Moreirahttp://lattes.cnpq.br/3979767056125140http://lattes.cnpq.br/5480864355330444Costa, Marcia Parente Melo da2021-01-07T19:03:14Z2009-11-042009-03-04COSTA, Marcia Parente Melo da. Estudo da tenacificação do poliestireno com elastômeros butadiênicos. 2009. 125 f. Dissertação (Mestrado em Química ambiental; Polímeros) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2009.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/15793This Dissertation describes a study about the toughening of polystyrene with different types of polybutadiene (high-cis, low-cis and styrene - butadiene diblock or triblock copolymers). These materials (High Impact of PolyStyrene HIPS) were performed by melt blending. The mechanical properties (hardness, tensile strength and impact strength); morphology and the rheological behavior of these blends were evaluated. A study about the interaction between the rigid phase of the polystyrene (PS) and the elastomeric phase of the low or high cis polybutadiene (PBl or PBh ) of the polymeric blends was carried out. It was also studied the interaction degree of the block copolymers (SB or SBS) when they were incorporated in the blend using a percentage of 2.5% (mass fraction), as compatibilizer agent. The morphological analyses of the materials were performed in a scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM) and atomic force microscope (AFM). The mechanical properties were determined by penetration of an indenter (Shore-Durometer Hardness Type D), by tensile test using a universal testing machine and by impact test using a instrumental impact testing machine. The thermal properties were studied by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TG) and by dynamic-mechanical thermal analysis (DMTA). The low-field nuclear magnetic resonance (NMR) was applied to determine the proton relaxation time in order to identify the heterogeneity (domain formation) of the material at the molecular level. The results showed that all polymer blends presented pseudoplastic behavior. The morphological analysis showed biphasic morphology with domains of polybutadiene dispersed heterogeneously on the PS matrix, with domains diameter around 1μm. The results obtained by the mechanical analysis showed an improvement on the blends processed with high cis polybutadiene and compatibilized with 2.5% of styrene-butadine diblock copolymer (SB). Thermogravimetry showed an improvement on the thermal stability of the blends. It was also observed by dynamic mechanical thermal analysis two distinct transitions. An increase on the Tg was observed when was used PBh, indicating interaction between the phases. The low field NMR results of the blends (PS/PB) presented a similar molecular organization and showed that the best compatibilizer agent was the diblock copolymer (SB).Nesta Dissertação foi realizado um estudo sobre a tenacificação do poliestireno com diferentes tipos de polibutadieno (alto cis, baixo cis e copolímeros dibloco e tribloco de estireno e butadieno). Esses materiais (poliestireno de alto impacto HIPS) foram produzidos por processo de mistura física no estado fundido. Foi realizado um estudo sobre a interação entre a fase rígida do poliestireno (PS) e a fase elastomérica do polibutadieno baixo ou alto cis (PBb ou PBa) das misturas poliméricas, bem como, o grau de interação dos copolímeros em bloco de estireno butadiêno (SB ou SBS) quando a elas são adicionados, em uma percentagem de 2,5%, como agente compatibilizante. As misturas foram analisadas em microscópio eletrônico de varredura (SEM), microscópio eletrônico de transmissão (TEM) e microscópio de força atômica (AFM). As propriedades mecânicas determinadas foram: dureza Shore D, resistência ao impacto (método Izod) e resistência à tração. As propriedades térmicas foram avaliadas por calorimetria diferencial de varredura (DSC), termogravimetria (TG) e análise termodinâmico-mecânica (DMTA). A espectroscopia de ressonância magnética nuclear (NMR) de baixo campo também foi empregada para determinação dos tempos de relaxação de próton (T1) a fim de identificar a formação de domínios do material a nível molecular. Os resultados mostraram que todas as misturas apresentaram um comportamento pseudoplástico. As análises morfológicas indicaram uma morfologia bifásica com domínios de polibutadieno em torno de 1 m de diâmetro, distribuídos aleatoriamente na matriz do poliestireno. Os resultados obtidos nas análises mecânicas mostraram uma melhoria nas propriedades das misturas processadas com polibutadieno alto cis e compatibilizadas com 2,5% do copolímero dibloco de estireno-butadieno (SB). O resultado obtido na análise termogravimétrica revelou uma melhoria da estabilidade térmica dos materiais. Os resultados das análises de DMTA mostraram duas transições distintas. Um aumento significativo da Tg foi observado quando foi utilizado o PBa, indicando uma interação entre as fases. O resultado da análise de NMR mostra uma organização molecular similar nas misturas (PS/PB) e indica que o melhor agente compatibilizante é o copolímero dibloco (SB).Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-07T19:03:14Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Marcia parente.pdf: 5008641 bytes, checksum: de803c08a395f6af2bc13d06d603708c (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-07T19:03:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Marcia parente.pdf: 5008641 bytes, checksum: de803c08a395f6af2bc13d06d603708c (MD5) Previous issue date: 2009-03-04Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiroapplication/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUERJBRCentro de Tecnologia e Ciências::Instituto de QuímicaPolystyrenePolybutadienePolymeric blendsTougheningCompatibilizing agents.PoliestirenoPolibutadienoMisturas poliméricasTenacificaçãoAgente compatibilizante.CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::POLIMEROS E COLOIDESEstudo da tenacificação do poliestireno com elastômeros butadiênicosPolystyrene toughening by butadiene elastomersinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALDissertacao Marcia parente.pdfapplication/pdf5008641http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/15793/1/Dissertacao+Marcia+parente.pdfde803c08a395f6af2bc13d06d603708cMD511/157932024-02-27 14:47:48.434oai:www.bdtd.uerj.br:1/15793Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T17:47:48Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
dc.title.por.fl_str_mv Estudo da tenacificação do poliestireno com elastômeros butadiênicos
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Polystyrene toughening by butadiene elastomers
title Estudo da tenacificação do poliestireno com elastômeros butadiênicos
spellingShingle Estudo da tenacificação do poliestireno com elastômeros butadiênicos
Costa, Marcia Parente Melo da
Polystyrene
Polybutadiene
Polymeric blends
Toughening
Compatibilizing agents.
Poliestireno
Polibutadieno
Misturas poliméricas
Tenacificação
Agente compatibilizante.
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::POLIMEROS E COLOIDES
title_short Estudo da tenacificação do poliestireno com elastômeros butadiênicos
title_full Estudo da tenacificação do poliestireno com elastômeros butadiênicos
title_fullStr Estudo da tenacificação do poliestireno com elastômeros butadiênicos
title_full_unstemmed Estudo da tenacificação do poliestireno com elastômeros butadiênicos
title_sort Estudo da tenacificação do poliestireno com elastômeros butadiênicos
author Costa, Marcia Parente Melo da
author_facet Costa, Marcia Parente Melo da
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Coutinho, Fernanda Margarida Barbosa
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9992926049401125
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Pita, Victor Jayme Roget Rodriguez
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2599965707288447
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Leite, Marcia Christina Amorim Moreira
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3979767056125140
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5480864355330444
dc.contributor.author.fl_str_mv Costa, Marcia Parente Melo da
contributor_str_mv Coutinho, Fernanda Margarida Barbosa
Pita, Victor Jayme Roget Rodriguez
Leite, Marcia Christina Amorim Moreira
dc.subject.eng.fl_str_mv Polystyrene
Polybutadiene
Polymeric blends
Toughening
Compatibilizing agents.
topic Polystyrene
Polybutadiene
Polymeric blends
Toughening
Compatibilizing agents.
Poliestireno
Polibutadieno
Misturas poliméricas
Tenacificação
Agente compatibilizante.
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::POLIMEROS E COLOIDES
dc.subject.por.fl_str_mv Poliestireno
Polibutadieno
Misturas poliméricas
Tenacificação
Agente compatibilizante.
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::POLIMEROS E COLOIDES
description This Dissertation describes a study about the toughening of polystyrene with different types of polybutadiene (high-cis, low-cis and styrene - butadiene diblock or triblock copolymers). These materials (High Impact of PolyStyrene HIPS) were performed by melt blending. The mechanical properties (hardness, tensile strength and impact strength); morphology and the rheological behavior of these blends were evaluated. A study about the interaction between the rigid phase of the polystyrene (PS) and the elastomeric phase of the low or high cis polybutadiene (PBl or PBh ) of the polymeric blends was carried out. It was also studied the interaction degree of the block copolymers (SB or SBS) when they were incorporated in the blend using a percentage of 2.5% (mass fraction), as compatibilizer agent. The morphological analyses of the materials were performed in a scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM) and atomic force microscope (AFM). The mechanical properties were determined by penetration of an indenter (Shore-Durometer Hardness Type D), by tensile test using a universal testing machine and by impact test using a instrumental impact testing machine. The thermal properties were studied by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TG) and by dynamic-mechanical thermal analysis (DMTA). The low-field nuclear magnetic resonance (NMR) was applied to determine the proton relaxation time in order to identify the heterogeneity (domain formation) of the material at the molecular level. The results showed that all polymer blends presented pseudoplastic behavior. The morphological analysis showed biphasic morphology with domains of polybutadiene dispersed heterogeneously on the PS matrix, with domains diameter around 1μm. The results obtained by the mechanical analysis showed an improvement on the blends processed with high cis polybutadiene and compatibilized with 2.5% of styrene-butadine diblock copolymer (SB). Thermogravimetry showed an improvement on the thermal stability of the blends. It was also observed by dynamic mechanical thermal analysis two distinct transitions. An increase on the Tg was observed when was used PBh, indicating interaction between the phases. The low field NMR results of the blends (PS/PB) presented a similar molecular organization and showed that the best compatibilizer agent was the diblock copolymer (SB).
publishDate 2009
dc.date.available.fl_str_mv 2009-11-04
dc.date.issued.fl_str_mv 2009-03-04
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-01-07T19:03:14Z
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 COSTA, Marcia Parente Melo da. Estudo da tenacificação do poliestireno com elastômeros butadiênicos. 2009. 125 f. Dissertação (Mestrado em Química ambiental; Polímeros) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2009.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/15793
identifier_str_mv COSTA, Marcia Parente Melo da. Estudo da tenacificação do poliestireno com elastômeros butadiênicos. 2009. 125 f. Dissertação (Mestrado em Química ambiental; Polímeros) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2009.
url http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/15793
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade do Estado do Rio de Janeiro
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Química
dc.publisher.initials.fl_str_mv UERJ
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química
publisher.none.fl_str_mv Universidade do Estado do Rio de Janeiro
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron:UERJ
instname_str Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron_str UERJ
institution UERJ
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
bitstream.url.fl_str_mv http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/15793/1/Dissertacao+Marcia+parente.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv de803c08a395f6af2bc13d06d603708c
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
repository.mail.fl_str_mv bdtd.suporte@uerj.br
_version_ 1811728690990546944