Nanocompósitos de polietileno de alta densidade/grafite obtidos via polimerização in situ - Cruz, Katia Zuleide Carvalho da (2010)
Esse trabalho de pesquisa está relacionado a um processo de obtenção de nanocompósito de polietileno de alta densidade, através de polimerização in situ, utilizando um catalisador Ziegler-Natta e uma nanocarga orgânica tratada no ultrassom. A poliolefina obtida possui propriedades mecânicas e térmicas diferenciadas com aplicações em vários segmentos da indústria. As reações de polimerização do eteno para obtenção do PEAD foram realizadas em hexano a 70C e pressão total de 11 bar, empregando trietilalumínio (TEAL) como cocatalisador. O estudo do tratamento do grafite com alquil durante a ultrassonificação e antes da polimerização não forneceu ganho de propriedades ao produto final, o que não viabiliza a utilização de mais uma etapa para a produção de polietileno de alta densidade. Foram produzidos e caracterizados nanocompósitos de polietileno de alta densidade utilizando grafite expandido (GE) ultrassonificado sem tratamento prévio com TEAL, em proporções economicamente viáveis, 0,3%, 0,8% e 1,8% de grafite no produto final. Esses nanocompósitos foram caracterizados por índice de fluidez, densidade, GPC, DSC, módulo de flexão, impacto IZOD, DMA, TMA, HDT, Vicat e a dispersão da nanocarga por TEM A obtenção de nanocompósitos com baixos teores de grafite mostrou-se viável, visto que houve uma melhora nas propriedades mecânicas e térmicas dos materiais produzidos. A presença do grafite expandido no meio reacional proporcionou, de forma geral, uma queda na atividade catalítica, mas nada tão significativo que interfira nas reações de polimerização. O nanocompósito com melhores resultados foi o com 1,8% de grafite expandido (GE), havendo, contudo, uma queda na resistência ao impacto. Em contrapartida os ganhos no módulo de armazenamento (E‟) e no coeficiente de expansão térmica foram muito favoráveis, gerando melhoras nas propriedades na ordem de 1200% e 30%, respectivamente. Na análise de HDT pôde-se observar um aumento linear da temperatura com a quantidade de grafite presente na amostra.