Influência da sequência de processamento nas propriedades de engenharia da blenda PP/SEBS contendo argila montmorilonita

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Torrecillas, H. V.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Universitário da FEI, São Bernardo do Campo
• Palavras-chave em Português: Argila-Análise; Materiais nanoestruturados; Nanocompósitos
• Link de acesso: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/602

Esta pesquisa cientifica investigou a influência da argila montmorilonita (MMT) em uma blenda polimérica tenacificada, constituída por uma matriz de polipropileno (PP) e uma fase dispersa de um elastômero termoplástico (TPE) a base de estireno, no caso, o SEBS. Foram estabelecidos dois grupos de nanocompósitos, para avaliar comparativamente o efeito do polipropileno graftizado com anidrido maleico (PPgMA) atuando como agente compatibilizante nas interações dos componentes da blenda com a argila. Outro grande enfoque estabelecido foi a investigação da influência da sequencia de mistura no estado fundido dos materiais no processamento do grânulo. Os compósitos foram processados na extrusora com rosca dupla corrotacional, mantendo-se fixa as concentrações dos componentes. Foram estabelecidas três diferentes sequências de mistura, sendo a extrusão realizada em única etapa (todos os materiais juntos) ou duas etapas, neste caso, a argila MMT foi misturada ao PP e depois ao SEBS ou a condição oposta, onde a argila MMT foi misturada inicialmente ao SEBS e depois ao PP. Os corpos de prova foram injetados e as propriedades mecânicas foram avaliadas por meio de ensaios de tração, impacto e flexão. Os resultados indicam uma influência significativa da argila MMT. Em geral, a argila promoveu um melhor balanço entre rigidez, expresso pelo incremento do modulo de elasticidade em tração e flexão, versus a tenacidade, expresso, pelo aumento da resistência ao impacto. Um desempenho ligeiramente superior foi observado para o grupo de compósito com PPgMA. A influência da sequência de processamento também afeta as propriedades mecânicas, sendo que os compósitos processados em única etapa obtiveram maior rigidez, porém compósitos processados em duas etapas apresentam maior resistência ao impacto. As propriedades térmicas foram analisadas por meio de ensaio DSC, TGA e HDT. O TGA indica que a presença da argila MMT promoveu uma retardância na temperatura de degradação térmica, porém acelerou significativamente a taxa deste processo de degradação. O DSC indicou que não houve alterações relevantes no nível de cristalinidade do PP presente nos nanocompósitos. A morfologia dos compósitos foi avaliada através da microscopia eletrônica de varredura (MEV) utilizando-se superfícies de fratura de corpos de prova provenientes dos ensaios de impacto. Evidenciou-se a fase elastomérica em forma de dispersão de gotas em uma matriz contínua e que o tamanho médio da gota foi reduzido com a incorporação da argila MMT, neste caso, a argila coibiu e ou limitou a coalescência das partículas. A sequência de mistura no estado fundido também afetou a variação do diâmetro médio das gotas, foi observado uma redução mais significativa na condição em que inicialmente a argila MMT foi misturada a fase dispersa (SEBS) e em seguida foi adicionada ao PP. Foi constatada também uma correlação significativa entre a variação do tamanho de gotas com o desempenho obtido no ensaio de impacto. O grau de intercalação da argila na matriz polimérica foi comprovado pelo ensaio de difração de raios X (DRX), indicando também, um maior nível de intercalação para o grupo de compósitos com PPgMA. As variações do índice de fluidez (IF) foram confirmadas em função da composição da pré-mistura no estado fundido para as variantes da fase dispersa (SEBS) e matriz (PP) conforme sequencia de processamento.