Orientador: Ana Rita Morales

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

Resumo: O objetivo deste trabalho foi promover a modificação das propriedades do PLA com a incorporação de elastômero com morfologia do tipo núcleo-casca, no qual a camada externa é composta por metacrilato de metila¿co-ácido itacônico (MMA-co-ITA); e núcleo, composto por poli (acrilato de...

Resumo: O objetivo deste trabalho foi promover a modificação das propriedades do PLA com a incorporação de elastômero com morfologia do tipo núcleo-casca, no qual a camada externa é composta por metacrilato de metila¿co-ácido itacônico (MMA-co-ITA); e núcleo, composto por poli (acrilato de butila-co-metacrilato de metila-co-ácido itacônico) (BA-co-MMA-co-ITA). Também foi utilizado o extensor de cadeia Joncryl ADR ¿ 4368, em diferentes concentrações, buscando melhorar a compatibilidade entre os polímeros. As amostras foram processadas em um homogeneizador Drais e moldadas por prensagem. Foram realizadas análises de Espectroscopia do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Análise Termogravimétrica (TGA), ensaio de resistência a tração, ensaio de resistência ao impacto Izod, análise dinâmico-mecânica (DMA) e microscopia eletrônica de varredura (SEM). Os resultados de FTIR sugeriram a interação entre os grupos carboxílicos do elastômero com os grupos carboxílicos do PLA. Na análise de DSC observou-se que o grau de cristalinidade do PLA foi reduzido tanto pelo efeito da presença do elastômero como do extensor de cadeia. As amostras não apresentaram deslocamento da temperatura de transição vítrea (Tg) dos polímeros indicando a não miscibilidade entre os componentes. As análises de TGA mostraram que não houve alteração nas temperaturas de decomposição dos polímeros nas blendas. Ensaios de resistência à tração mostraram o aumento no alongamento na ruptura, diminuição do módulo de elasticidade e a diminuição da tensão de ruptura das blendas com o aumento da proporção das partículas núcleo-casca. A resistência ao impacto Izod foi significativamente aumentada devido à presença das partículas núcleo-casca no PLA. A partir da análise DMA, verificou-se que a rigidez das blendas diminuiu com o aumento do conteúdo de elastômero núcleo-casca. A análise DMA também indicou melhor compatibilidade entre os polímeros com a adição do extensor de cadeia. A análise visual dos corpos de prova e as imagens de SEM mostraram que o microfissuramento e a cavitação das partículas núcleo-casca, observados nos corpos de prova submetidos ao ensaio de resistência ao impacto Izod, foram o importante processo de dissipação de energia mecânica

Abstract: The aimed of this work was to promote the modification in PLA properties by the incorporation of a core-shell elastomer. The shell of the elastomers was composed of methyl methacrylate-co-itaconic acid (MMA-co-IA) and the core was composed of poly(butyl acrylate-co-methyl...

Abstract: The aimed of this work was to promote the modification in PLA properties by the incorporation of a core-shell elastomer. The shell of the elastomers was composed of methyl methacrylate-co-itaconic acid (MMA-co-IA) and the core was composed of poly(butyl acrylate-co-methyl methacrylate-co-itaconic acid). Joncryl ADR ¿ 4368 chain extender was also used in different concentrations, aiming to improve polymers compatibility. The samples in different compositions were processed in Drais homogenizer and molded by pressing. The samples were characterized by infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), thermo gravimetric analysis (TGA), tensile strength test, impact strength test, dynamic mechanical analysis (DMA) and scanning electron microscopy (SEM). The FTIR results suggested the interaction between the carboxyl groups of the elastomer with the funcional groups of the PLA. DSC analysis showed that the degree of PLA crystallinity was reduced by the effect of the presence of the elastomer and the chain extender. The samples did not present a displacement of the glass transition temperature (Tg) of the polymers indicating non-miscibility between the components. TGA showed that there was no change in the decomposition temperatures of the polymer in the blends. Tensile strength test results showed increased elongation at break, decreased modulus of elasticity, and decreased tensile strength of the blends with increasing core-shell particle ratio. The Izod Impact strength is significantly increased due to the presence of core-shell particles in the PLA. From DMA, the rigidity of blends was decreased with the increase of core-shell elastomer content. DMA also indicated increased the compatibility between polymers with the use of the chain extender. SEM analysis showed that the crazing and particle cavitation observed in Izod test specimens were the most important mechanical energy dissipation process

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