Tenacificação de PET reciclado com EPDM - Bolba, Cassio Alesandro de (2018)
O poli(tereftalato de etileno), ou PET (todos), é um polímero termoplástico amplamente utilizado em diversas indústrias, principalmente na de embalagens e bebidas carbonatadas e como consequência é gerado um grande volume de resíduo. A reciclagem de polímeros tem sido uma alternativa interessante, porém para que um polímero recilcado, neste caso o PET, possa a vir ser utilizado para outra aplicação, ele precisa ser modificado e misturado com outros polímeros. O PET tem limitações quanto ao seu desempenho de resistência ao impacto devido a rigidez de sua molécula. Para melhorar seu desempenho ao impacto, ele precisa ser modificado com agentes tenacificantes. Porém, a modificação nem sempre ocorre de forma simples, devido a imiscibilidade termodinâmica entre diferentes materiais, necessitando haver umainterface de compatilização entre as fases de uma blenda. Em um primeiro momento, esta pesquisa averigou a tenacificação do PET-R (pós-consumo) em uma blenda com copolímero de etileno-propileno-dieno (EPDM); outra blenda com EPDM e a adição de agente compatibilizante (AC) Polietileno grafitizado com anidído maleíco (PE-g-AM); e uma terceira blenda de PET-R com EPDM grafitizado com anídrido maleíco (EPDM-g-AM), variando os teores mássicos de EPDM de 5%, 10%, 15%, 20% e 30%, e a blenda onde testou-se o agente compatibilzante PE-g-AM, manteve-se o valor fixo de 3%. As blendas foram preparadas em misturadora dupla rosca e posteriormente os corpos de prova foram moldados por injeção para posterior caracterização. Os corpos de prova foram caracterizados em ensaios de densidade, tração, resistência ao impacto, dureza, colorimetria, espectro de infravermelho por transformada de Fourrier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e calorimetria diferencial exploratória (DSC). Como resultado desta primera etapa, observou-se que as blendas contendo 20% e 30% de EPDM e 3% de PE-g-AM tiveram resistência ao impacto cerca da 4 vezes maior que o PET-R. A dureza e a densidade tiveram redução em seus valores com o aumento do teor de EPDM. Observou-se também que a cristalinidade foi reduzida com o aumento do teor de EPDM, mas apresentou maior redução quando o PE-g-AM estava presente nas blendas, assim evidenciando a melhor compatibilização e formação de cadeias mais complexas de polímero in-situ. Na segunda etapa deste trabalho, variou-se o teor do PE-g-AM, que foi selecionado na etapa anterior pelo melhor desempenho, e mantevese o teor de agente tenacificante EPDM em 20% e 30%. As blendas foram preparadas e caracterizadas da mesma maneira que na primeira etapa deste trabalho. Como resultado, evidenciou-se que a blenda contendo 30% de EPDM e 5% de PE-g-AM teve o melhor desempenho de resistencia ao impacto. Tal desempenho pode ser atribuido a fina dispersão de partículas vistas na análise morfológica tanto quanto a menor cristalização nesta blenda. As blendas contendo 1%, 3% e 7% de AC tiveram resultados de resitência mecânicas similares, mas abaixo da blenda contendo 5%. Por fim, a terceira etapa deste projeto avaliou o desempenho de materiais de produtos comerciais que necessitam alta resistência ao impacto, neste caso a caneleira de futebol, capecete de motocicleta e parachoque de carro. Esses materiais foram moídos e injetados por pressão a fim de serem caracterizados por resistência ao impacto, dureza e DSC. Resultados de DSC indicaram que o capacete é o copolímero de acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS), a caneleira é polietileno (PE), e o parachoque uma blenda de polipropileno (PP) e EPDM. Ao fim da terceira etapa, observou-se que a blenda com teores ótimos, PET-30-5, teve resultados de resistência ao impacto semelhantes a do parachoque de carro. Pode-se concluir que a incorporação do EPDM no PET e na presença do agente compatibilizante PE-g-AM apresentaram melhor performance nas propriedades avaliadas, destacando-se no aumento na resistência ao impacto de mais de 200% se comparado com o PET-R.