Misturas de TPU/SEBS para aplicações indúsriais

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Toso, Giulio Tremea
• Orientador(a): Bianchi, Otávio
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Elastômeros termoplásticos; Poliuretanos; Blendas de polímeros; Copolímeros
• Palavras-chave em Inglês: Thermoplastic elastomer; Thermoplastic polyurethane; Polymer blend; SEBS
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/212184

O poliuretano termoplástico (TPU) é um material que pertence ao grupo de elastômeros termoplásticos (TPE) e possui como principais características alta flexibilidade e elastidade. O TPU além disso apresenta elevadas propriedades mecânicas como tensão na ruptura e resistência a abrasão, sendo assim considerado um material de engenharia. Porém em certas aplicações como solados de calçados de segurança ou insertos flexíveis em ferramentas há necessidade de aumentar seu coeficiente de atrito. Um das soluções que se destacam para este problema é a produção de blendas com SEBS. O SEBS também pertence a classe de elastômeros termoplásticos e apresenta como características principais a alta resistência aos raios ultravioleta e ao ozônio além de boa resistência térmica. Uma limitação intríseca da preparação desta blenda de TPU/SEBS é a sua imcopatibilidade e processabilidade. Assim, neste estudo propõe-se a produção de uma blenda de TPU/SEBS com um bom balanço de propriedades. A morfologia de fases encontrada no estudo foi de fases dispersa com contornos grosseiros. Em particular na amostra com compatibilizante (C2), notou-se uma dispersão mais fina (1-2 μm). A formação de domínios menores foi atribuída a maior estabilidade da fase dispersa formada pelo SEBS. A análise por meio de um reômetro oscilatório identificou uma diferença no comportamento entre o TPU puro e as blendas, onde o TPU apresentou um compotamento similar a um plateau newtoniano enquanto as blendas apresentaram uma queda significativa da viscosidade em relação a frequência angular. Esta diferença foi relacionada ao efeito do óleo mineral na temperatura de ordem-disordem (ODT) formada pelas microfases do SEBS. A análise de DMA confirmou a imiscibilidade das blendas pela presença de dois picos no gráfico de tan δ relacionados as fases flexíveis do TPU e do SEBS, sendo que por não apresentarem efeito claro nos valores de Tg os compatibilizantes não geraram aumento na miscibilidade da blenda. O comportamento mecânico e de resitência a abrasão demonstraram um efeito claro em relação ao tipo de TPU, onde o TPU com viscosidade mais alta apresentou melhores resultados. Para todas as blendas houve queda nas propriedades mecânicas em comparação ao TPU puro, porém nos sistemas compatibilizados a queda foi menos abruta. Por fim, a análise do coeficiente de atrito confirmou a eficácia do SEBS como uma opção para aumentar o coeficiente de atrito do TPU. A blenda T2S1C1 apresentou valores mais altos de coeficiente de atrito comparado ao TPU puro T2. O coeficiente de atrito estático passou de 1,686 para 3,075 e o coeficiente de atrito cinético passou de 1,332 para 1,640. Assim, o sistema TPU/SEBS é promissor para uso em uso em solado de calçados de segurança ou em insertos de ferramentas, desde que sua morfologia de fases seja pequena o suficiente para não haver coalescência durante a moldagem.