Desenvolvimento de bionanocompósitos de biopolietileno/argila vermiculita organofílica.

• Autor(a) principal: HANKEN, Ruth Barreto Leite.
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
• Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/3025
• topic: ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA; Bionanocompósitos; Bionanocompuestos; Bionanocomposites; Biopolietileno; Biopolyethylene; Vermiculita; Vermiculite; Organofilização; Organofilización; Organophilization

Os polímeros derivados do petróleo têm provocado impactos ambientais devido ao descarte inadequado. Uma alternativa é a utilização de biopolímeros como o biopolietileno (bioPE). Os nanocompósitos de polímero/argila têm despertado o interesse de pesquisadores, por apresentarem boas propriedades térmicas e de barreira, retardância de chama, resistência e elevado módulo elástico. Neste trabalho foram desenvolvidos bionanocompósitos de biopolietileno/argila vermiculita organofílica por meio do processo de intercalação por fusão, onde foi avaliado o efeito do teor de vermiculita nas propriedades mecânicas, térmicas e reológicas destes bionanocompósitos. A vermiculita foi organofilizada usando-se um percentual de tensoativo baseado na capacidade de troca de cátions (CTC). Os bionanocompósitos foram preparados por extrusão seguida de injeção para moldagem dos corpos de prova. A vermiculita foi caracterizada por Difração de raios X (DRX), Espectroscopia no infravermelho (FTIR), Fluorescência de raios X (FRX) e Análise Granulométrica por difração a laser (AG) e, os bionanocompósitos por DRX, FTIR, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), propriedades mecânicas, térmicas, ensaios reológicos (reômetros de placas e capilar) e Medidas do índice de fluidez (MFI). Os resultados de DRX e FTIR sugeriram que o sal foi incorporado à estrutura da vermiculita confirmando assim sua organofilização. A FRX indicou a possível substituição dos cátions trocáveis da vermiculita pelos íons presentes no tensoativo. A AG evidenciou que o processo de organofilização promoveu a redução do tamanho médio de partícula e duplicou a fração de argila abaixo de 2 um. O aumento do teor de argila vermiculita organofílica favoreceu o aumento do módulo e redução do índice de fluidez, resistência ao impacto e dureza, já a resistência à tração permaneceu praticamente inalterada. As medidas reológicas indicaram que a viscosidade aumentou com o teor de argila. Essa variação foi percebida em baixas frequências, onde o módulo de armazenamento foi maior quando comparado ao BPEAD puro para todas as composições estudadas. Já os ensaios de reometria sob altas frequências apresentaram viscosidades inferiores para teores crescentes de argila.