Influência de carga mineral talco na degradação térmica e nas propriedades dos compósitos de polipropileno utilizados na indústria automotiva

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Irineu, Clístian de Paiva
• 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: Automotive industry; Composites; Compósitos; Envelhecimento térmico; Indústria automotiva; Polipropileno; Polypropylene; Talc; Talco; Thermal aging
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97134/tde-28042022-164132/

O polipropileno (PP) é o polímero mais empregado na indústria automotiva e encontra aplicações em componentes internos e externos dos veículos. Com o propósito de melhorar propriedades mecânicas do material, diminuir a contração de peças moldadas e reduzir custos de matéria-prima, cargas minerais são incorporadas ao polipropileno, gerando compósitos. O talco é um mineral largamente utilizado na forma de carga particulada em compósitos de PP para a indústria automotiva. Entretanto, apesar das vantagens dos compósitos PP/talco, o seu uso em determinados componentes de veículos ainda apresenta alguns desafios. Peças produzidas de PP/talco localizadas em regiões próximas a fontes de calor como no habitáculo motor e em suporte das lâmpadas do farol podem sofrer falhas prematuras por deformação plástica ou completo amolecimento durante o uso do veículo. Neste sentido, o presente estudo teve como propósito avaliar o efeito do teor de talco nas propriedades térmicas e mecânicas de compósitos PP/talco e na estabilidade do polímero frente à degradação térmica em longo prazo. Foram preparados 9 compósitos diferentes de PP/talco, variando o teor de talco de 0 a 40% em massa por meio de extrusão e moldagem por injeção para a preparação de corpos de prova que foram empregados para ensaios mecânicos de tração e impacto, análise dinâmico-mecânica, termogravimetria, determinação de índice de fluidez e realização de ensaios de envelhecimento térmico acelerado. O talco em teores de até 25% em massa no PP causa efeito de plastificação na matriz polimérica e somente teores acima de 30% podem melhorar a rigidez do material e sua estabilidade dimensional em temperaturas mais elevadas. Por outro lado, o PP não sofre efeitos significativos de degradação quando exposto a 100 ºC por até 1 ano e a presença de talco, independente do teor, não afeta este comportamento. Eventuais falhas dos componentes produzidos a partir de PP/talco não devem ser resultantes de processos de degradação térmica do material, mas sim por condições de temperatura extrapolam os limites de aplicação do polímero.