Brasi

Dados do Trabalho de Conclusão
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS (33144010006P9)

Avaliação da degradação e estabilização de nanocompósitos de polipropileno-argila montmorilonita
LAYS BATISTA FITARONI
DISSERTAÇÃO
06/03/2013

O desenvolvimento de materiais nanocompósitos com matrizes poliméricas, especialmente os que utilizam silicatos em camadas, representam uma alternativa aos compósitos produzidos com cargas convencionais. Um dos aspectos controversos na literatura científica sobre nanocompósitos poliméricos de polipropileno/argila montmorilonita organicamente modificada (PP/OMMT) é a degradação e a estabilização da matriz. Portanto, este trabalho tem como objetivo avaliar a degradação termomecânica e termo-oxidativa proveniente do processamento do material e a estabilização de nanocompósitos de PP/OMMT. Deste modo, na primeira etapa deste trabalho a argila organofílica foi analisada quimicamente por fluorescência de raios-X e por espectrometria de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado para identificar e quantificar os metais presentes na argila. Dos resultados obtidos pode-se concluir que os metais presentes em maiores concentração são o Al, Fe, Si e Na. Após a quantificação e identificação dos metais da argila foram avaliadas a influência da argila, do agente compatibilizante e dos estabilizantes, desativador de metais e antioxidantes, na matriz polimérica. Para isso, o PP e os nanocompósitos foram extrudados em uma extrusora dupla rosca co-rotante e injetados para produzir os corpos-de-provas, que foram caracterizados por termogravimetria, calorimetria de varredura diferencial, tempo de indução oxidativa, reometria de placas paralelas, espalhamento de raios-X a alto ângulo e por ensaios mecânicos de impacto e de tração. Dos resultados obtidos conclui-se que a adição de argila organofílica degrada a matriz polimérica por acelerar as reações degradativas, mesmo diminuindo a difusão de gases e aumentando o livre caminho médio dos voláteis. A incorporação dos aditivos estabilizadores contribuiu de forma significativa para retardar o início das reações oxidativas, o que destaca a importância dos íons metálicos na degradação oxidativa do polipropileno.

degradação, estabilização, nanocompósito, polipropileno, aditivos.
The development of nanocomposite materials with polymeric matrices, especially those using layered silicates, provides an alternative to conventional composites with fillers. One of the controversial aspects in scientific literature of polypropylene/montmorillonite nanocomposites (PP/OMMT) is the degradation and stabilization of the matrix. Therefore, this study aims to evaluate the thermomechanical and thermo-oxidative degradation from the material processing and the stabilization of nanocomposites PP/OMMT. Thus, at the first stage of this work the organically modified montmorillonite clay is chemically analyzed by X-Ray Fluorescence and Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry to identify and quantify the metals present in the clay. From the results obtained it can be concluded that the metals present in higher concentration are Al, Fe, Si and Na. After the identification and quantification of the metals of clay, the influence of the organoclay, compatibilizing agent and stabilizers, metals deactivator and antioxidants, in the polymeric matrix were evaluated. For this, the PP and the nanocomposites were extruded in a co-rotating twin screw extruder and injected to produce the body-of-tests which were characterized by Thermogravimetry, Differential Scanning Calorimetry, Oxidation Induction Time, Parallel Plate Rheometry, Wide Angle X-Ray and by mechanical tests (impact test and tensile strength). From the results obtained it is concluded that the addition of organoclay degrades the polymeric matrix by accelerating the degradative reactions, even decreasing the diffusion of gases and increasing the free-path distance of the volatiles. The incorporation of stabilizers additives contributed significantly to delay the onset of oxidative reactions, which highlights the importance of metal ions in the oxidative degradation of polypropylene.
egradation, stabilization, nanocomposite, polypropylene, aditives
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PORTUGUES
UFABC

Contexto
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS
POLÍMEROS
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Banca Examinadora
Orientador:
SANDRA ANDREA CRUZ
O orientador principal compôs a banca do discente?
Sim
Nome Categoria
ANNE CRISTINE CHINELLATO Participante Externo
WALTER RUGGERI WALDMAN Participante Externo
ALESSANDRA DE ALMEIDA LUCAS Participante Externo

Financiadores
Financiador - Programa Fomento Número de Meses
CONS NAC DE DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLOGICO - Bolsa de Mestrado no País GM 2
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Pró-Engenharias 22

Vínculo
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Não
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