Aproveitamento de Carepa e E-cat no desenvolvimento de compósitos de polietileno reciclado e modificado com agentes oxidantes

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fraga, Isabel Matos
Data de Publicação: 2010
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRRJ
Texto Completo: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13372
Resumo: As pesquisas sobre a reciclagem de resíduos industriais vêm sendo intensificadas em todo o mundo a fim de aumentar a qualidade do produto reciclado e propiciar maior eficiência do sistema produtivo. O reaproveitamento de materiais plásticos também tem crescido nos últimos anos, com o Brasil melhorando seu posicionamento no mercado. Nesse sentido, essa dissertação objetivou o desenvolvimento de materiais compósitos utilizando como matriz, o polietileno de baixa densidade reciclado (PEBDrec), tratado quimicamente com agentes oxidantes e como cargas, resíduos de Carepa e E-cat. O PEBDrec foi submetido a tratamento com agentes oxidantes com o objetivo de causar modificações na sua estrutura química e, propiciar uma melhoria na compatibilidade com os resíduos de carepa e E-cat. Foram produzidos compósitos de PEBDrec tratado com peróxido de hidrogênio (H2O2) e carepa; PEBDrec tratado com peróxido de hidrogênio e E-cat; PEBDrec tratado com permanganato de potássio (KMnO4) e carepa e PEBDrec tratado com permanganato de potássio e E-cat. Também foram obtidos compósitos de PEBDrec não tratado misturado a carepa ou E-cat, para avaliar a ação do agente oxidante na compatibilidade entre a matriz polimérica e as cargas utilizadas. Os resultados obtidos pelas análises de FTIR, DRX, TGA, MEV e ensaios mecânicos mostraram que os compósitos de PEBDrec tratado com os agentes oxidantes apresentaram uma boa interação entre a fase dispersa e a matriz polimérica em comparação aos compósitos de PEBDrec sem o tratamento químico, e essa compatibilidade foi melhor para as menores proporções. Porém, essa boa interação acarretou em uma diminuição da estabilidade térmica dos compósitos, em relação a matriz polimérica. Também foi possível observar que o agente oxidante KMnO4 foi mais eficaz no aumento da compatibilidade entre o polímero e o E-cat, enquanto que o agente oxidante H2O2 atuou mais fortemente no aumento da compatibilidade entre o polímero e a carepa. Os compósitos de PEBDrec não tratado, em comparação aos compósitos de PEBDrec tratados com H2O2 e tratados com KMnO4, apresentaram uma menor absorção de água, indicando que o tratamento químico foi eficaz para modificar a estrutura do polímero deixando sua superfície com maior polaridade e conferindo aos compósitos de PEBDrec tratado quimicamente uma maior afinidade pela água. Porém um material mais resistente mecanicamente só foi obtido com o polímero não tratado. A incorporação das cargas na matriz polimérica praticamente não alterou a densidade desses materiais compósitos, indicando que apesar de eles serem materiais cristalinos, eles apresentam baixa densidade, sendo possível suas aplicações no ramo da construção civil.
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spelling Fraga, Isabel MatosCosta, Dilma Alves725.660.277-49http://lattes.cnpq.br/9557246039277136Ribeiro, Emília MartinsLeite, Márcia Christina Amorim Moreira107.101.267-35http://lattes.cnpq.br/15488548925065822023-12-22T02:45:54Z2023-12-22T02:45:54Z2010-12-08FRAGA, Isabel Matos. Aproveitamento de Carepa e E-cat no desenvolvimento de compósitos de polietileno reciclado e modificado com agentes oxidantes. 2010. 120 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química). Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro,Seropédica, 2010.https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13372As pesquisas sobre a reciclagem de resíduos industriais vêm sendo intensificadas em todo o mundo a fim de aumentar a qualidade do produto reciclado e propiciar maior eficiência do sistema produtivo. O reaproveitamento de materiais plásticos também tem crescido nos últimos anos, com o Brasil melhorando seu posicionamento no mercado. Nesse sentido, essa dissertação objetivou o desenvolvimento de materiais compósitos utilizando como matriz, o polietileno de baixa densidade reciclado (PEBDrec), tratado quimicamente com agentes oxidantes e como cargas, resíduos de Carepa e E-cat. O PEBDrec foi submetido a tratamento com agentes oxidantes com o objetivo de causar modificações na sua estrutura química e, propiciar uma melhoria na compatibilidade com os resíduos de carepa e E-cat. Foram produzidos compósitos de PEBDrec tratado com peróxido de hidrogênio (H2O2) e carepa; PEBDrec tratado com peróxido de hidrogênio e E-cat; PEBDrec tratado com permanganato de potássio (KMnO4) e carepa e PEBDrec tratado com permanganato de potássio e E-cat. Também foram obtidos compósitos de PEBDrec não tratado misturado a carepa ou E-cat, para avaliar a ação do agente oxidante na compatibilidade entre a matriz polimérica e as cargas utilizadas. Os resultados obtidos pelas análises de FTIR, DRX, TGA, MEV e ensaios mecânicos mostraram que os compósitos de PEBDrec tratado com os agentes oxidantes apresentaram uma boa interação entre a fase dispersa e a matriz polimérica em comparação aos compósitos de PEBDrec sem o tratamento químico, e essa compatibilidade foi melhor para as menores proporções. Porém, essa boa interação acarretou em uma diminuição da estabilidade térmica dos compósitos, em relação a matriz polimérica. Também foi possível observar que o agente oxidante KMnO4 foi mais eficaz no aumento da compatibilidade entre o polímero e o E-cat, enquanto que o agente oxidante H2O2 atuou mais fortemente no aumento da compatibilidade entre o polímero e a carepa. Os compósitos de PEBDrec não tratado, em comparação aos compósitos de PEBDrec tratados com H2O2 e tratados com KMnO4, apresentaram uma menor absorção de água, indicando que o tratamento químico foi eficaz para modificar a estrutura do polímero deixando sua superfície com maior polaridade e conferindo aos compósitos de PEBDrec tratado quimicamente uma maior afinidade pela água. Porém um material mais resistente mecanicamente só foi obtido com o polímero não tratado. A incorporação das cargas na matriz polimérica praticamente não alterou a densidade desses materiais compósitos, indicando que apesar de eles serem materiais cristalinos, eles apresentam baixa densidade, sendo possível suas aplicações no ramo da construção civil.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES, Brasil.The researches on recycling of industrial wastes has been stepped up around the world to enhance the quality of the recycled product and provide greater efficiency of the productive system. The recycling of plastic materials has also grown in recent years, with Brazil improving its market position. In this way, this work aimed the development of composite materials using as a matrix, the low density polyethylene recycled (PEBDrec), chemical treated with oxidizing agents and, as fillers, E-cat and waste of scale. The PEBDrec was treated with oxidizing agent in order to cause modifications over its chemical structure and to improve compatibility with the residues of scale and E-cat. Were produced composites of PEBDrec treated with hydrogen peroxide (H2O2) and scale; PEBDrec treated with hydrogen peroxide and E-cat; PEBDrec treated with potassium permanganate (KmnO4) and scale and PEBDrec treated with potassium permanganate and E-cat. Were also obtained composites of PEBDrec untreated and mixed with scale or E-cat, to evaluate the action of the oxidizing agent in the compatibility between fillers that were used and the polymer matrix. The results obtained by the analysis of FTIR, XDR, TGA, SEM and mechanicals tests presented that the composites of PEBDrec treated with oxidizing agents showed a good interaction between the dispersed phase and the polymer matrix in comparison to composites PEBDrec without chemical treatment, and this compatibility was better for the lowest proportions. But this good interaction resulted in a decrease of thermal stability of composites in relation to the polymer matrix. It was also observed that the oxidizing agent KMnO4 was more effective in increasing the compatibility between the polymer and the E-cat, while the oxidizing agent H2O2 acted more strongly on increasing the compatibility between the polymer and scale. The composites of PEBDrec untreated, compared to the composites of PEBDrec treated with H2O2 and treated with KMnO4 , had a lower water absorption, indicating that chemical treatment was effective to modify the structure of the polymer, inducing the surface to a greater polarity, giving the chemical treated composites of PEBDrec a higher affinity to water. However a material more mechanical resistant was obtained just with the untreated polymer. The incorporation of the charges in the polymer matrix did not change the density of the material composites, indicating that despite of these materials be crystalline, they present low density, being possible to be used in civil construction.application/pdfporUniversidade Federal Rural do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUFRRJBrasilInstituto de Ciências Exatasrecycled low density polyethylenecompositeoxidizing agentsPolietileno de baixa densidade recicladocompósitosagentes oxidantesEngenharia QuímicaAproveitamento de Carepa e E-cat no desenvolvimento de compósitos de polietileno reciclado e modificado com agentes oxidantesUse of Scale e E-cat on the development of composites of recycled and modified polietilen with oxidizing agentsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 10004 - Classificação de Resíduos, 61 páginas Rio de Janeiro, 2004. AFONSO, J. C.; PONTES, A. 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Fraga, Isabel Matos
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agentes oxidantes
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description As pesquisas sobre a reciclagem de resíduos industriais vêm sendo intensificadas em todo o mundo a fim de aumentar a qualidade do produto reciclado e propiciar maior eficiência do sistema produtivo. O reaproveitamento de materiais plásticos também tem crescido nos últimos anos, com o Brasil melhorando seu posicionamento no mercado. Nesse sentido, essa dissertação objetivou o desenvolvimento de materiais compósitos utilizando como matriz, o polietileno de baixa densidade reciclado (PEBDrec), tratado quimicamente com agentes oxidantes e como cargas, resíduos de Carepa e E-cat. O PEBDrec foi submetido a tratamento com agentes oxidantes com o objetivo de causar modificações na sua estrutura química e, propiciar uma melhoria na compatibilidade com os resíduos de carepa e E-cat. Foram produzidos compósitos de PEBDrec tratado com peróxido de hidrogênio (H2O2) e carepa; PEBDrec tratado com peróxido de hidrogênio e E-cat; PEBDrec tratado com permanganato de potássio (KMnO4) e carepa e PEBDrec tratado com permanganato de potássio e E-cat. Também foram obtidos compósitos de PEBDrec não tratado misturado a carepa ou E-cat, para avaliar a ação do agente oxidante na compatibilidade entre a matriz polimérica e as cargas utilizadas. Os resultados obtidos pelas análises de FTIR, DRX, TGA, MEV e ensaios mecânicos mostraram que os compósitos de PEBDrec tratado com os agentes oxidantes apresentaram uma boa interação entre a fase dispersa e a matriz polimérica em comparação aos compósitos de PEBDrec sem o tratamento químico, e essa compatibilidade foi melhor para as menores proporções. Porém, essa boa interação acarretou em uma diminuição da estabilidade térmica dos compósitos, em relação a matriz polimérica. Também foi possível observar que o agente oxidante KMnO4 foi mais eficaz no aumento da compatibilidade entre o polímero e o E-cat, enquanto que o agente oxidante H2O2 atuou mais fortemente no aumento da compatibilidade entre o polímero e a carepa. Os compósitos de PEBDrec não tratado, em comparação aos compósitos de PEBDrec tratados com H2O2 e tratados com KMnO4, apresentaram uma menor absorção de água, indicando que o tratamento químico foi eficaz para modificar a estrutura do polímero deixando sua superfície com maior polaridade e conferindo aos compósitos de PEBDrec tratado quimicamente uma maior afinidade pela água. Porém um material mais resistente mecanicamente só foi obtido com o polímero não tratado. A incorporação das cargas na matriz polimérica praticamente não alterou a densidade desses materiais compósitos, indicando que apesar de eles serem materiais cristalinos, eles apresentam baixa densidade, sendo possível suas aplicações no ramo da construção civil.
publishDate 2010
dc.date.issued.fl_str_mv 2010-12-08
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