Processamento e caracterização da Blenda poli(metacrilato de metila) (PMMA) com partículas elastoméricas e policarbonato (PC)

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Macedo, Thatiana Cristina Pereira de
• Orientador(a): Ito, Edson Noriyuki
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Blenda PMMA/PC; PMMA elastomérico; Miscibilidade; Inversão de fase; Morfologia
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23381

O presente trabalho teve como objetivo realizar um estudo do comportamento reológico, mecânico e microestrutural da blenda poli(metacrilato de metila)/policarbonato (PMMA/PC), utilizando um PMMA com partículas elastoméricas até a inversão de fase. A preparação da blenda PMMA/PC foi feita em extrusora rosca simples e rosca dupla co-rotacional, com posterior moldagem por injeção. As mudanças nas características físicas e químicas do policarbonato foram analisadas por viscosimetria e por espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), antes e após o processamento. As caracterizações mecânicas foram realizadas por ensaio de tração uniaxial e impacto Izod. Os ensaios reológicos foram feitos por medidas de índice de fluidez (MFI) e reometria capilar. Para a análise microestrutural da blenda polimérica foram utilizados microscopia de força atômica (AFM) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A temperatura de início de decomposição térmica foi determinada por análise termogravimétrica (TG). Os resultados do MFI nas condições de processamento indicaram maior fluidez do policarbonato e que, entre todas as composições estudadas, a maior parte delas apresentou maior valor de MFI para os materiais processados em extrusora rosca dupla. Por reometria capilar dos materiais sem processamento, observou-se menor variação da viscosidade do PC em função do aumento da taxa de cisalhamento. Por TG, foi verificada maior temperatura de início de degradação para o PC, mas o processamento alterou mais a estabilidade térmica desse polímero do que para o poli(metacrilato de metila). As medidas de viscosidade intrínseca do policarbonato indicaram uma possível degradação por cisão de cadeias, após o processamento, devido a diminuição da massa molar do material. Por FTIR, não foram identificadas bandas distintas para o PC antes e após o processamento. A caracterização mecânica por tração uniaxial revelou maior resistência máxima à tração, maior módulo de elasticidade e maior alongamento na ruptura para o policarbonato e que a compatibilidade da blenda PMMA/PC variou com a concentração de PC, sendo observadas algumas composições que apesentaram sinergismo nas propriedades. Por resistência ao impacto Izod, foi constatada a elevada resistência ao impacto do PC, quando comparado ao PMMA, mas a adição de 20% em massa de PC na matriz de PMMA elevou de forma significativa a resistência ao impacto da blenda PMMA/PC. Pela análise morfológica por AFM, foi possível visualizar a presença de partículas elastoméricas esféricas com tamanho médio de cerca de 182 ± 20 nm no PMMA, distribuídas de forma uniforme ao longo de sua microestrutura; enquanto o PC apresentou apenas uma fase homogênea. Para a blenda PMMA/PC, verificou-se a presença de duas fases bem definidas ao longo de todas as composições, e houveram indícios de morfologia com características de co-continuidade para as composições entre a 70/30 e 50/50, tanto para os materiais processados em extrusora rosca simples quanto em rosca dupla. No que diz respeito as propriedades mecânicas da blenda PMMA/PC, as composições com maior percentual de PMMA foram as que apresentaram melhores resultados de alongamento na ruptura e resistência na ruptura, com propriedades intermediárias de resistência ao impacto Izod. Na inversão de fases, por sua vez, os resultados seguiram as características do policarbonato, não havendo ganhos significativos de propriedades.