Relação estrutura-propriedades-processamento de blendas compatibilizadas de PLA-TPE

• Autor(a) principal: Bernardes, Giordano Pierozan
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/212463
• topic: Poli(ácido lático); Elastômeros termoplásticos; Terpolímeros; Blendas; PLA; TPE; EBG; Blends; Compatibilization; Toughening agent

O poli(ácido láctico) (PLA) é um dos principais polímeros biodegradáveis, exibindo alto módulo elástico e biocompatibilidade. Porém, sua baixa tenacidade demanda a modificação com a adição de elastômeros termoplásticos (TPEs) para atender a requisitos de projetos. A baixa compatibilidade entre PLA e TPEs requer o uso de agente compatibilizante (AgC) para melhor interação entre fases e, consequentemente, suas propriedades mecânicas e viscoelásticas. O comportamento reológico, as propriedades de interface e a processabilidade governam a formação da fase dispersa em uma blenda, afetando seus comportamentos viscoelástico e mecânico. Neste trabalho investigou-se a modificação das características mecânicas, morfológicas e viscoelásticas do PLA pela incorporação dos TPEs poliuretano termoplástico (TPU) e elastômero de etileno (EEt) sem e com a presença do AgC terpolímero etileno-acrilato de butila-metacrilato de glicidila (EBG) por mistura física. As blendas PLA/TPEs foram preparadas nas proporções mássicas de 10 e 30% em misturador interno, sendo as blendas PLA/TPEs (70/30) aditivadas com 5%EBG, e a blenda PLA/TPU (70/30) aditivada com os teores com 2,5 e 7,5%EBG. PLA, TPEs e EBG foram caracterizados quanto ao comportamento reológico, propriedades de superfície e miscibilidade. As blendas PLA/TPEs (sem e com EBG) foram caracterizadas quanto à sua processabilidade, propriedades reológicas, térmicas, mecânicas, viscoelásticas, morfológicas e de interface. A compatibilização com EBG reduziu a tensão interfacial e aumentou a espessura da interface da blenda PLA/TPU. A adição de 10% de TPE aumentou a viscosidade do PLA de 2123 para até 2300 Pa.s, enquanto que 30% de TPE acresceu a viscosidade para até 2650 Pa.s. O uso de 7,5%EBG reduziu o diâmetro das partículas de TPU na blenda PLA/TPU (70/30) de 3,9 para 2,3 μm. O uso de baixo %EEt retardou a degradação térmica do PLA, enquanto a presença de EBG nas blendas PLA/TPU retardou a decomposição dos segmentos de TPU. A temperatura de transição vítrea no PLA (medida por DSC) foi 61 ºC, não tendo sido afetada pela presença/%TPE e de EBG. A Energia Mecânica Específica (EME) aumentou com o aumento do %TPE nas blendas PLA/TPE. A tan δdiminuiu com o aumento do %TPE, aumentando o caráter elástico do PLA. O PLA apresentou aumento da resistência ao impacto de 1,9 para 5,0 kJ/m² com 30%TPU e para 7,0 kJ/m² com 7,5%EBG. A presença de TPE promoveu aumento da deformação no escoamento e melhora no balanço módulo-tenacidade do PLA. EBG mostrou-se um compatibilizante efetivo para as blendas PLA/TPU, sendo o teor de 7,5% o mais adequado. Palavras-chave: PLA, TPE, EBG, blendas, compatibilização, tenacificante.