Modificação de propriedades do polietileno de alta densidade (PEAD) para aplicação em reservatórios de combustível de veículos automotores

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Simão, Guilherme Gama
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Barrier property; Fuel tank; HDPE; Nanoargila; Nanoclay; Nanocomposites; Nanocompósitos; PEAD; Propriedade de barreira; Tanque de combustível
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97134/tde-12122024-122604/

A poluição que os veículos rodoviários proporcionam por meio de emissão evaporativa de combustível, tem sido um problema enfrentando pela indústria automotiva. Estima-se que os sistemas de combustíveis veiculares contribuem com 80% das emissões totais de hidrocarbonetos de um veículo. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi promover modificações nas propriedades do polietileno de alta densidade (PEAD), matéria-prima utilizada na confeçção de tanques de combustível, por meio da incorporação de nanoargilas bentonitas com o propósito de reduzir seu coeficiente de permeabilidade aos compostos orgânicos voláteis (COV). Nanocompósitos com teores de carga variando entre 1 e 5 % em massa foram desenvolvidos por meio de interacalação no estado fundido em extrusora. Para análise de propriedades mecânicas, foram conduzidos ensaios de tração e impacto, enquanto para ensaios de permeação, foram preparados corpos de prova em formato circular com aproximadamente 4 cm de diâmetro e 1 cm de espessura, os quais serviram como tampões de um copo metálico, contendo gasolina comercial. Tal propriedade foi verificada por meio de medição da variação de massa dos sistemas. Os materiais também foram caracterizados por análise térmica, dinâmico-mecânica e micrsocópica. Em geral, as propriedades mecânica e térmicas foram pouca afetadas com o aumento de carga nos compósitos, enquanto a propriedade de permeabilidade gasosa foi significantemente melhorada com a incorporação de 2 a 3 % de carga, apresentando valores de emissão evaporativa equivalentes a aproximadamente 0,1 g/dia, permitindo atender ao limite de emissão evaporativa (0,5 g/dia) estabelecido na regulamentação vigente. Considera-se que o uso de compósitos de PEAD com nanoargilas bentonitas modificadas apresenta viabilidade técnica e econômica para uso em tanques de combustível de veículos automotores para atender as especificações atuais de emissão gasosa de hidrocarbonetos.