Modificação das propriedades da poliamida 12 pela incorporação de carbonato de cálcio nanoparticulado - Teotonio, R. M. S. (2020)
Por meio da modificação da poliamida 12 (PA12) pela incorporação de carbonato de cálcio nanoparticulado (NPCC), analisou-se o efeito do teor da carga nas propriedades mecânicas e térmicas dos nanocompósitos finais. Foram analisadas as composições contendo 0,1, 0,2, 0,5, 1, 5 e 10 % em massa do Socal 312 e 10 % em massa do Socal U1S2, além disso, comparou-se as PA12 extrudada e não extrudada. A caracterização dos NPCCocorreu por meio da análise de BET (Brunauer, Emmett e Teller), a qual mostrou que o Socal 312 apresentou área superficial específica superior ao Socal U1S2. As micrografias revelaram que houve tendência de aglomeração de partículas a partir da adição de 1 % em NPCC, porém todas as amostras apresentaram boa distribuição da carga ao longo da matriz. As análises de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) não evidenciaram diferenças na temperatura de fusão das composições. A temperatura de cristalização tende a aumentar à medida que aumenta o teor de carga na matriz. O grau de cristalinidade da PA12 extrudada aumentou em relação à não extrudada, o mesmo ocorre com o Socal 312 em relação ao Socal U1S2 contendo 10 % de carga. As análises termogravimétricas (TGA) mostraram que para teores a partir de 0,5 % NPCC, à medida que aumenta o teor de NPCC reduz-se a estabilidade térmica do material. O ensaio de calcinação em mufla confirmou os teores de resíduos apresentados pelo TGA a partir da adição de 5 % em NPCC e evidenciou boa distribuição da carga ao longo da matriz. As resistências à tração na ruptura, à flexão e os módulos elásticos de tração e flexão aumentaram a partir da adição de 1 % em NPCC e a temperatura de distorção ao calor (HDT) aumentou a partir de 0,2 % em NPCC, mostrando o efeito reforçante da nanocarga e o aumento na rigidez dos materiais. A resistência ao impacto (RI) a 23 °C diminuiu a partir da adição em 0,5 % de NPCC. A RI a -40 °C reduziu apenas com adição em 10 % em NPCC. A deformação na ruptura, tenacidade e a RI a 23 °C apresentaram redução na PA12 extrudada quando comparada com a não extrudada, possivelmente pelo fato do processamento de extrusão favorecer o aumento na cristalinidade, conforme verificado no ensaio de DSC. O Socal U1S2 também apresentou diferenças em relação ao Socal 312 na deformação na ruptura, módulo elástico de flexão e na HDT, provavelmente devido à sua menor área superficial em relação ao Socal 312. Portanto, a partir da incorporação de 1 % em NPCC na matriz de PA12, já é possível obter um nanocompósito com resistência mecânica maior comparada à PA12 pura, o qual pode ser uma alternativa viável para aplicações em que se deseja aumento nas propriedades mecânicas