Efeito da argila vermiculitas nas propriedades do biopolietileno de alta densidade. - HANKEN, Ruth Barreto Leite. (2019)
Biocompósitos poliméricos reforçados com cargas minerais tem despertado o interesse de pesquisadores por apresentarem melhores propriedades térmicas e mecânicas quando comparados aos polímeros puros. Biocompósitos de biopolietileno/vermiculita foram preparados por extrusão seguida de injeção, com o objetivo de avaliar o efeito do teor da argila natural ou piroexpandida nas propriedades destes sistemas. Inicialmente, foi realizado o tratamento térmico de piroexpansão, o beneficiamento e caracterização das amostras de vermiculita natural (VN) e piroexpandida (VP). Os concentrados BioPE/VN e BioPE/VP foram preparados nas proporções de 1:1 de BioPE e argila (VN ou VP) em um misturador interno Termoscientific Haake Polylab. Os concentrados obtidos no misturador interno foram diluídos em BioPE numa extrusora de dupla rosca co-rotacional modular em concentrações de (0,5; 1; 3; 5 e 10) pcr de argila e os corpos de prova foram moldados por injeção em uma Injetora Arburg. Em seguida, foram analisadas as propriedades térmicas, mecânicas e reológicas, assim como, aspectos microestruturais. Observou- se que a adição de argilas VN ou VP ao BioPE aumentou a temperatura de deflexão térmica (HDT) e melhorou o retardamento à chama. Em geral, o grau de cristalinidade (Xc) do BioPE diminuiu com o aumento do teor de argila VN, enquanto na presença de argila VP, a diminuição do Xc foi observada apenas para o teor de argila VP acima de 3 pcr. As partículas de argila VP foram melhor dispersas na matriz BioPE, enquanto muitos aglomerados de argila VN foram formados. As micrografias mostraram uma falta de adesão entre a matriz BioPE e a argila VN ou VP, resultando em uma diminuição da resistência à tração e ao impacto. As medidas reológicas sob fluxo de cisalhamento oscilatório indicaram a formação de uma estrutura de rede percolada nos biocompósitos BioPE/VN e BioPE/VP contendo 5 e 10 pcr de argila VN ou VP. O biocompósito contendo 10 pcr da argila VP apresentou o maior valor de tensão de escoamento. Medidas reológicas em altas taxas de cisalhamento mostraram que a processabilidade dos biocompósitos foi semelhante à do BioPE puro.