Desenvolvimento de blendas de polipropileno reciclado/borracha desvulcanizada via micro-ondas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Garcia, Pâmela Sierra
Data de Publicação: 2015
Outros Autores: Carastan, Danilo Justino, Chinellato, Anne Cristine, Valera, Ticiane Sanches, Souza, Adriana Martinelli Catelli de
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=76870
Resumo: Orientadora: Profa. Dra. Sandra Andre Cruz
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spelling Desenvolvimento de blendas de polipropileno reciclado/borracha desvulcanizada via micro-ondasBORRACHA DESVULCANIZADABLENDAS DE POLIPROPILENO RECICLADOPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS - UFABCOrientadora: Profa. Dra. Sandra Andre CruzDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2010.A tese descreve o efeito da incorporacao de borracha de pneu (GTR) desvulcanizada via micro-ondas em polipropileno (PP) reciclado, a fim de torna-lo mais ductil. Assim, anteriormente, tanto o PP quanto o GTR passaram por processos de reciclagem. Com a finalidade de simular um PP reciclado, o PP virgem passou por ciclos de extrusao. Analises mostraram que houve mudancas estruturais no PP apos o processamento, reduzindo sua massa molar. O tratamento por desvulcanizacao por micro-ondas aplicado no GTR, em diferentes tempos de exposicao a radiacao, foi empregado para que parte de suas ligacoes cruzadas pudessem ser rompidas, tornando-o reprocessavel e moldavel. As analises mostraram que quanto maior o tempo de exposicao as micro-ondas, mais fluida a borracha se tornou, evidenciando a quebra de parte destas ligacoes. Ela tambem se tornou mais degradada, diminuindo quantidades consideraveis de borracha natural e aumentando a quantidade de negro de fumo em sua estrutura. O tratamento tambem foi responsavel pela compatibilizacao entre os diferentes polimeros presentes no GTR. Em outra etapa, foram desenvolvidas blendas de PP reciclado (85% - massa) com GTR (15%) desvulcanizada em diferentes tempos de exposicao as micro-ondas. As analises mostraram que a exposicao do GTR as micro-ondas interferiu de positivamente na adesao com o PP reciclado. Blendas com fases dispersas mais desvulcanizadas apresentaram maior refinamento na morfologia e apresentaram maior tenacidade e maior deformacao na ruptura. As micrografias mostraram que um dos mecanismos de tenacificacao mais proeminente foi o descolamento do GTR desvulcanizado no PP. Os resultados reologicos tambem demonstraram que possivelmente o GTR desvulcanizado tenha atuado como uma carga nao inerte, ja que uma grande porcentagem do GTR estava reticulada. Tambem foi percebido que o processo de mistura nao foi tao eficaz para quebrar homogeneamente as particulas de fase dispersa, uma vez que foram observadas particulas com tamanhos superiores a 40 ¿Êm. Desta forma, as amostras apresentaram-se frageis durante o teste de impacto. Na ultima etapa do estudo, foram produzidas blendas de PP reciclado com o GTR desvulcanizado por 6 minutos (PPr/GTR6), variando a porcentagem de GTR6 em 7, 15 e 25% (em massa) com e sem a presenca de um agente compatibilizante (polipropileno modificado com anidrido maleico (PP-MA)). A escolha do PPr/GTR6 foi pautada no seu melhor desempenho na etapa anterior. Os resultados mostraram que, apesar do refinamento da morfologia com a incorporacao do agente compatibilizante, nao foram observadas melhoras significativas nas propriedades mecanicas. Assim, o PP-MA nao foi capaz de atuar de forma efetiva na compatibilizacao das blendas.The thesis describes the effect of adding tire rubber (GTR) devulcanized by microwave into recycled polypropylene (PP) in order to make the PP more ductile. So, previously, both the PP and the GTR went through recycling processes. In order to simulate a recycled PP, the virgin PP went through cycles of recycling in a twin-screw extruder. Analysis showed that the mechanical recycling led to the degradation and modification of properties of the PP, decreasing its molar mass. The microwave devulcanization process applied to the GTR, at different exposure periods to microwaves, was used to promote the breaking of sulfur cross-links, in order to make possible for the rubber to be reprocessed and remolded. The analysis of the rubber showed that long exposure times to microwave made the rubber more fluid due to the breaking of its cross-links. In the same circumstances, it also became more degraded, reducing the amounts of natural rubber, and increasing the amount of carbon black in its structure. The treatment was also responsible for compatibilizing the polymers present in the GTR. In another phase, blends of recycled PP (85% - wt.) with devulcanized GTR (15% - wt.), at different exposure times, were prepared. The results showed that the long exposure periods to microwave interfered positively in the adherence between the rubber and the recycled PP. Also, the blends composed of the most devulcanized GTR had a finer dispersion and exhibited high toughness and deformation at break. The micrographs showed that the toughening mechanism of PP occurred with the debonding of the GTR from the PP. The rheological results also showed that possibly the devulcanized GTR has acted as a no inert filler, since a large percentage of GTR was cross-linked. It was also noticed that the mixing process was not enough to break homogeneously the dispersed phase, since some particles had dimensions above 40 micrometers and the samples exhibited brittle behavior during the impact test. In the last phase of the study, PPr/GTR6 blends were prepared using 7, 15 and 25% (wt.) of GTR6, with and without compatibilizer (maleic anhydride modified polypropylene (MA-PP)). It is important to emphasize that the PPr/GTR6 was chosen based on its better performance in the previous phase. Despite the morphological refinement by the addition of the compatibilizer, the results did not show any substantial improvements on the mechanical properties. It means the PP-MA did not act effectively as a compatibilizer on the polymer blends.Cruz, Sandra AndreaGarcia, Pâmela SierraCarastan, Danilo JustinoChinellato, Anne CristineValera, Ticiane SanchesSouza, Adriana Martinelli Catelli de2015info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf193 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=76870http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=76870&midiaext=70074http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=76870&midiaext=70073Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=76870porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-03-24T11:23:21Zoai:BDTD:76870Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-03-24T11:23:21Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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