Orientador: Ana Rita Morales

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: Este trabalho descreve os efeitos da adição de argilas organofílicas (MMT) com diferentes polaridades em blendas de polipropileno (PP) e poli (tereftalato de etileno) (PET) reciclado compatibilizadas com um copolímero enxertado com anidrido maleico (SEBS¿g-MA). Estudos recentes demonstram o...

Resumo: Este trabalho descreve os efeitos da adição de argilas organofílicas (MMT) com diferentes polaridades em blendas de polipropileno (PP) e poli (tereftalato de etileno) (PET) reciclado compatibilizadas com um copolímero enxertado com anidrido maleico (SEBS¿g-MA). Estudos recentes demonstram o uso de uma única argila com blendas de PP e PET, no entanto, nenhum deles utilizou uma mistura de argilas de modo a avaliar a interação entre sistemas polares e apolares. Neste estudo, uma mistura de argilas comerciais Cloisite 30B (polar) e Cloisite 20A (apolar) foi utilizada assumindo-se que, pela diferença de polaridade, a Cloisite 20A tenha maior interação com o PP e a Cloisite 30B com o PET. A dispersão das argilas foi avaliada por difração de Raios-X (WAXD) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). As propriedades térmicas foram avaliadas por Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) e as propriedades mecânicas pelos de ensaios de tração e impacto. FTIR e análise DMTA também foram realizados. A presença de argilas não causou alteração estatística nas propriedades mecânicas das amostras com alta concentração de PET, mas aumentou o módulo de Young, diminuiu o alongamento, a resistência à tração e a resistência ao impacto das amostras com alta concentração de PP. Os resultados foram explicados pelos diferentes níveis de interação entre PET e SEBS-g-MA e o nível de esfoliação de argilas em cada fase, matriz ou domínio. Estatisticamente observou-se que o sistema com maior quantidade de PP foi modificado pela presença de argila. A hipótese é que a argila polar demonstrou grande afinidade com o PET, enquanto a argila apolar, com o PP. Na interface da amostra com maior quantidade de PP há indícios que o SEBS-g-MA reagiu quimicamente com os grupamentos OH de final de cadeia do PET, aumentando a compatibilidade para este sistema. Nas micrografias de MEV é possível observar a excelente adesão entre as fases devido à provável reação de abertura do anel do SEBS-g-MA. O aumento no grau de cristalinidade do polímero pode ser atribuído à organização das lamelas na interface. Esse aumento leva a um sistema mais frágil, com menor capacidade de absorver energia de impacto

Abstract: This work describes the effects of the addition of organophilic montmorillonite (MMT) with different polarities in blends of polypropylene and recycled poly (ethylene terephthalate). Recent studies demonstrate the use of a single MMT with PP and PET blends, however, none of them used a...

Abstract: This work describes the effects of the addition of organophilic montmorillonite (MMT) with different polarities in blends of polypropylene and recycled poly (ethylene terephthalate). Recent studies demonstrate the use of a single MMT with PP and PET blends, however, none of them used a clay mixture in order to evaluate an interaction between nonpolar and polar systems. In this study, a mixture of clays Cloisite 30B (Polar) and Cloisite 20A (non-polar) was used, and as results, Cloisite 20 was expected to have a higher interaction with PP and Cloisite 30B, with PET. The MMT dispersion was evaluated by X-ray diffraction (WAXD) and Scanning Electronic Microscopy (SEM). The thermal properties were evaluated by Differential Scanning Calorimetry (DSC) and the mechanical properties through tensile and impact tests. FTIR and DMTA analysis were also carried on. The presence of the clays did not cause any statistical change on mechanical properties for the samples with high concentration of PET but increased Young's modulus and decreased the elongation, tensile strength and impact strength of the samples with high concentration of PP. The results were explained by the different levels of interaction between PET and SEBS-g-MA and the level of MMT exfoliation in each polymer-rich phase as matrix or domain. The system with the highest amount of PP was statistically modified by the MMT presence. The hypothesis is that the polar MMT showed great affinity with the PET, while the non-polar MMT, with the PP. At the interface of the sample with the highest amount of PP, there is great evidence that SEBS-g-MA reacted chemically with the end-chain OH groups of the PET, increasing compatibility for this system. In SEM micrographs, it is possible to observe the excellent adhesion between the phases due to the probable SEBS-g-MA ring opening reaction. The increase in the degree of crystallinity of the polymer can be attributed to the organization of the lamellae at the interface. This increase leads to a more fragile system with less capacity to absorb impact energy

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