Brasi

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

Desenvolvimento de Blendas de Polipropileno Reciclado/Borracha Desvulcanizada via Micro-ondas
PAMELA SIERRA GARCIA
TESE
29/06/2015

A tese descreve o efeito da incorporação de borracha de pneu (GTR) desvulcanizada via micro-ondas em polipropileno (PP) reciclado, a fim de torná-lo mais dúctil. Assim, anteriormente, tanto o PP quanto o GTR passaram por processos de reciclagem. Com a finalidade de simular um PP reciclado, o PP virgem passou por ciclos de extrusão. Análises mostraram que houve mudanças estruturais no PP após o processamento, reduzindo sua massa molar. O tratamento por desvulcanização por micro-ondas aplicado no GTR, em diferentes tempos de exposição à radiação, foi empregado para que parte de suas ligações cruzadas pudessem ser rompidas, tornando-o reprocessável e moldável. As análises mostraram que quanto maior o tempo de exposição às micro-ondas, mais fluida a borracha se tornou, evidenciando a quebra de parte destas ligações. Ela também se tornou mais degradada, diminuindo quantidades consideráveis de borracha natural e aumentando a quantidade de negro de fumo em sua estrutura. O tratamento também foi responsável pela compatibilização entre os diferentes polímeros presentes no GTR. Em outra etapa, foram desenvolvidas blendas de PP reciclado (85% - massa) com GTR (15%) desvulcanizada em diferentes tempos de exposição às micro-ondas. As análises mostraram que a exposição do GTR às micro-ondas interferiu de positivamente na adesão com o PP reciclado. Blendas com fases dispersas mais desvulcanizadas apresentaram maior refinamento na morfologia e apresentaram maior tenacidade e maior deformação na ruptura. As micrografias mostraram que um dos mecanismos de tenacificação mais proeminente foi o descolamento do GTR desvulcanizado no PP. Os resultados reológicos também demonstraram que possivelmente o GTR desvulcanizado tenha atuado como uma carga não inerte, já que uma grande porcentagem do GTR estava reticulada. Também foi percebido que o processo de mistura não foi tão eficaz para quebrar homogeneamente as partículas de fase dispersa, uma vez que foram observadas partículas com tamanhos superiores a 40 μm. Desta forma, as amostras apresentaram-se frágeis durante o teste de impacto. Na última etapa do estudo, foram produzidas blendas de PP reciclado com o GTR desvulcanizado por 6 minutos (PPr/GTR6), variando a porcentagem de GTR6 em 7, 15 e 25% (em massa) com e sem a presença de um agente compatibilizante (polipropileno modificado com anidrido maleico (PP-MA)). A escolha do PPr/GTR6 foi pautada no seu melhor desempenho na etapa anterior. Os resultados mostraram que, apesar do refinamento da morfologia com a incorporação do agente compatibilizante, não foram observadas melhoras significativas nas propriedades mecânicas. Assim, o PP-MA não foi capaz de atuar de forma efetiva na compatibilização das blendas.

.
The thesis describes the effect of adding tire rubber (GTR) devulcanized by microwave into recycled polypropylene (PP) in order to make the PP more ductile. So, previously, both the PP and the GTR went through recycling processes. In order to simulate a recycled PP, the virgin PP went through cycles of recycling in a twin-screw extruder. Analysis showed that the mechanical recycling led to the degradation and modification of properties of the PP, decreasing its molar mass. The microwave devulcanization process applied to the GTR, at different exposure periods to microwaves, was used to promote the breaking of sulfur cross-links, in order to make possible for the rubber to be reprocessed and remolded. The analysis of the rubber showed that long exposure times to microwave made the rubber more fluid due to the breaking of its cross-links. In the same circumstances, it also became more degraded, reducing the amounts of natural rubber, and increasing the amount of carbon black in its structure. The treatment was also responsible for compatibilizing the polymers present in the GTR. In another phase, blends of recycled PP (85% - wt.) with devulcanized GTR (15% - wt.), at different exposure times, were prepared. The results showed that the long exposure periods to microwave interfered positively in the adherence between the rubber and the recycled PP. Also, the blends composed of the most devulcanized GTR had a finer dispersion and exhibited high toughness and deformation at break. The micrographs showed that the toughening mechanism of PP occurred with the debonding of the GTR from the PP. The rheological results also showed that possibly the devulcanized GTR has acted as a no inert filler, since a large percentage of GTR was cross-linked. It was also noticed that the mixing process was not enough to break homogeneously the dispersed phase, since some particles had dimensions above 40 micrometers and the samples exhibited brittle behavior during the impact test. In the last phase of the study, PPr/GTR6 blends were prepared using 7, 15 and 25% (wt.) of GTR6, with and without compatibilizer (maleic anhydride modified polypropylene (MA-PP)). It is important to emphasize that the PPr/GTR6 was chosen based on its better performance in the previous phase. Despite the morphological refinement by the addition of the compatibilizer, the results did not show any substantial improvements on the mechanical properties. It means the PP-MA did not act effectively as a compatibilizer on the polymer blends.
-
1
193
PORTUGUES
Ufabc

Contexto
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS
POLÍMEROS
-

Banca Examinadora
Orientador:
SANDRA ANDREA CRUZ
O orientador principal compôs a banca do discente?
Sim
Nome Categoria
ADRIANA MARTINELLI CATELLI DE SOUZA Participante Externo
ANNE CRISTINE CHINELLATO Participante Externo
DANILO JUSTINO CARASTAN Docente
TICIANE SANCHES VALERA Participante Externo

Financiadores
Financiador - Programa Fomento Número de Meses
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - Pró reitoria de Pós Graduação 12

Vínculo
-
-
-
Não
Setor Bancário Norte, Quadra 2, Bloco L, Lote 06,
CEP 70040-020 - Brasília, DF CNPJ 00889834/0001-08 -
Copyright 2010 Capes. Todos os direitos reservados.
Desenvolvido pela Cooperação CAPES e SINFO