Estudo microrreólogico de PP reciclado com argila montmorilonita e anidrido maleico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Alice da Costa
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/55553
Resumo: O objetivo desse trabalho consiste na investigação do efeito da incorporação da argila montmorilonita organofílica (OMMT) e do polipropileno enxertado com anidrido maleico (PP-g-MAH) na região de viscoelasticidade linear do polipropileno reciclado (PPr) provenientes de garrafões de água mineral. Os nanocompósitos poliméricos contendo 1, 3 e 5 % em massa de OMMT e utilizando 3% em massa do PP-g-MAH, foram moldados por injeção, segundo a norma ASTM D638. O comportamento microreológico foi realizado por medidas de índice de fluidez (MFI), a reometria de placas paralelas e a microscopia eletrônica de transmissão por varredura (STEM). As propriedades mecânicas foram medidas por ensaios de tração uniaxial e dureza Shore D. O difratograma de raios X foi utilizado para avaliar as propriedades físicas. Por meio do MFI verificou que a adição da OMMT e do PP-g-MAH promoveram modificações significativas no PPr, sendo possível evidenciar a diminuição no índice de fluidez proporcional ao aumento da concentração de argila na mistura, consequentemente, um aumento na viscosidade. Os dados reológicos obtidos na região de viscoelasticidade linear revelaram mudanças significativas no comportamento reológico dos compósitos poliméricos quando comparada as do PPr. O DRX apresentou indícios de esfoliação da OMMT na matriz polimérica. Por meio do STEM observou-se a interação da argila e do PP-g-MAH na matriz do PPr. O ensaio sob tração e dureza Shore D mostrou melhorarias nas propriedades mecânicas. Contudo, os resultados microreologico juntamente com os demais detectaram que a incorporação do PP-g-MAH favoreceu a formação de interações atrativas promovendo uma melhor dispersão da argila na matriz de PPr, e a obtenção de nanocompósitos parcialmente intercalados e esfoliados.
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Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/55553O objetivo desse trabalho consiste na investigação do efeito da incorporação da argila montmorilonita organofílica (OMMT) e do polipropileno enxertado com anidrido maleico (PP-g-MAH) na região de viscoelasticidade linear do polipropileno reciclado (PPr) provenientes de garrafões de água mineral. Os nanocompósitos poliméricos contendo 1, 3 e 5 % em massa de OMMT e utilizando 3% em massa do PP-g-MAH, foram moldados por injeção, segundo a norma ASTM D638. O comportamento microreológico foi realizado por medidas de índice de fluidez (MFI), a reometria de placas paralelas e a microscopia eletrônica de transmissão por varredura (STEM). As propriedades mecânicas foram medidas por ensaios de tração uniaxial e dureza Shore D. O difratograma de raios X foi utilizado para avaliar as propriedades físicas. Por meio do MFI verificou que a adição da OMMT e do PP-g-MAH promoveram modificações significativas no PPr, sendo possível evidenciar a diminuição no índice de fluidez proporcional ao aumento da concentração de argila na mistura, consequentemente, um aumento na viscosidade. Os dados reológicos obtidos na região de viscoelasticidade linear revelaram mudanças significativas no comportamento reológico dos compósitos poliméricos quando comparada as do PPr. O DRX apresentou indícios de esfoliação da OMMT na matriz polimérica. Por meio do STEM observou-se a interação da argila e do PP-g-MAH na matriz do PPr. O ensaio sob tração e dureza Shore D mostrou melhorarias nas propriedades mecânicas. Contudo, os resultados microreologico juntamente com os demais detectaram que a incorporação do PP-g-MAH favoreceu a formação de interações atrativas promovendo uma melhor dispersão da argila na matriz de PPr, e a obtenção de nanocompósitos parcialmente intercalados e esfoliados.The objective of this work is to investigate the effect of incorporating organophilic montmorillonite clay (OMMT) and polypropylene grafted with maleic anhydride (PPg-MAH) in the linear viscoelasticity region of recycled polypropylene (rPP) from mineral water bottles. The polymeric nanocomposites containing 1, 3 and 5 wt% of OMMT and using 3 wt% of PP-g-MAH were molded by injection, according to the ASTM D638 standard. The microrheological behavior was carried out using melt flow index (MFI) measurements, parallel plate rheometry and scanning transmission electron microscopy (STEM). The mechanical properties were measured by uniaxial tensile and Shore D hardness tests. The X-ray diffractogram was used to evaluate the physical properties. Using MFI it was found that the addition of OMMT and PP-gMAH promoted significant changes in rPP, making it possible to demonstrate a decrease in the fluidity index proportional to the increase in clay concentration in the mixture, consequently, an increase in viscosity. The rheological data obtained in the linear viscoelasticity region revealed significant changes in the rheological behavior of polymer composites when compared to rPP. XRD showed signs of OMMT exfoliation in the polymer matrix. Using STEM, the interaction of clay and PP-g-MAH in the rPP matrix was observed. The Shore D tensile and hardness test showed improvements in mechanical properties. However, the microrheological results together with the others detected that the incorporation of PP-g-MAH favored the formation of attractive interactions, promoting a better dispersion of the clay in the rPP matrix, and the obtaining of partially intercalated and exfoliated nanocomposites.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES2024-10-23Universidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISUFRNBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICANanocompósitos poliméricosViscoelasticidade linearPolipropileno recicladoArgila montmorilonitaAnidrido maleicoEstudo microrreólogico de PP reciclado com argila montmorilonita e anidrido maleicoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALEstudomicrorreologicoPP_Silva_2023.pdfapplication/pdf3479005https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/55553/1/EstudomicrorreologicoPP_Silva_2023.pdf25625ba5c77c8698cdfab95646f5c150MD51123456789/555532024-03-19 01:04:47.859oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/55553Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2024-03-19T04:04:47Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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