Filme à base de nanocompósito de polietileno de baixa densidade e argila organofílica - Santos, Johnson Clay Pereira (2013)
O avanço tecnológico está associado ao aperfeiçoamento das propriedades dos materiais existentes e ao desenvolvimento de novos materiais que possuam melhores desempenhos estruturais e funcionais. Dessa forma, muitas tecnologias do nosso dia-dia não seriam viáveis sem a participação dos novos materiais. Uma das melhores manifestações deste processo de desenvolvimento são os materiais compósitos. Este trabalho visou o estudo e preparação de nanocompósitos de polietileno de baixa densidade incorporado com argila montmorilonita em diferentes concentrações e diferentes fontes de argilas (cloisite 20 A e cloisite 93 A). Os filmes foram processados pela técnica de intercalação do fundido em extrusora dupla rosca, com quatro zonas de aquecimento a 175, 185, 190 e 190 oC. Os nanocompósitos foram preparados em câmara de mistura com 2 tipos de argila em diferentes concentrações (0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 3,5 e 4,5% m/m). Os nanocompósitos foram misturados por 7 minutos, a 190 oC e 80 rpm no misturador com capacidade de 50 g por batelada e, em seguida, foram prensados e cortados para posterior extrusão em extrusora mono rosca. Os filmes nanocompósitos obtidos foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (MFA), análise termogravimétrica (TGA) e reologia. Os estudos evidenciaram a formação de nanocompósitos com uma boa dispersão e esfoliamento, principalmente em concentração de argila inferior a 3,5%. As análises de DRX mostraram um acentuado aumento da distância basal com o aumento da concentração de argila, porém nas concentrações de 3,5 e 4,5%, esta distância diminuiu, indicando que houve uma boa dispersão da argila nas pequenas concentrações. As micrografias de MEV apresentaram morfologia de bastonetes, a qual sugere uma esfoliação e intercalação nas concentrações de 1,5 e 2,5%; já na concentração de 4,5%, a morfologia da superfície das amostras evidenciou aglomerado, indicando uma dificuldade de dispersão. As análises de FT-IR e MFA corroboraram os resultados de DRX e MEV, pois também permitiram observar melhor interação da argila montmorilonita com o polietileno nas menores concentrações. As análises de TGA mostraram um aumento considerável da temperatura de decomposição térmica com as concentrações de argilas incorporadas na matriz polimérica. Nos ensaios reológicos foi possível determinar a melhor característica do material para a incorporação de argila no PE.