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Type: TESE
Title: Nanocompósitos de PVC, argila organicamente modificada e óxidos metálicos = estudo do processo de preparação e propriedades de combustão e emissão de fumaça
Title Alternative: PVC, organically modified montmorillonite and metallic oxides nanocomposites : evaluation of the preparation process and fire and smoke behavior
Author: Rodolfo Junior, Antonio
Advisor: Mei, Lúcia Helena Innocentini, 1953-
Abstract: Resumo: Nanocompósitos de poli(cloreto de vinila) (PVC) flexível, com óxidos de cobre (II), molibdênio e zinco, e argila organicamente modificada (O-MMT), foram preparados utilizando-se o processo de pré-esfoliação da argila em uma mistura de plastificantes a quente, seguido da intercalação no estado fundido. Nanocompósitos de microestrutura híbrida intercalada/parcialmente esfoliada foram obtidos em todas as situações avaliadas, o que foi demonstrado diretamente pelos resultados de difratometria de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de transmissão (MET), bem como indiretamente pelo incremento significativo do módulo de elasticidade das composições estudadas. A modelagem dos resultados de módulo de elasticidade mostrou que o processo de preparação utilizado permitiu o efetivo desenvolvimento da razão de aspecto da argila, que atingiu valores comparáveis com os obtidos por outros pesquisadores, em diferentes matrizes poliméricas e processos de preparação de seus nanocompósitos. As propriedades de combustão e emissão de fumaça, quando estudadas por calorimetria de cone em fluxo radiante de 50 kW m-2, mostraram que os óxidos metálicos possuem efeito bastante significativo, notadamente naquelas propriedades mais importantes quanto aos requisitos de segurança em situação de incêndio, retardando a liberação de calor e a emissão de fumaça das amostras estudadas, além de reduzir suas quantidades absolutas. A presença da O-MMT afeta somente de maneira discreta estas propriedades, e pouca interação foi observada na utilização conjunta destes dois aditivos. Os resultados fornecem ainda indicativos de que a combinação entre CuO e MoO3 é a que apresenta o melhor balanço de propriedades de combustão, uma vez que reduz o calor liberado e promove a supressão da fumaça de maneira mais eficiente. As formulações contendo ZnO, por conta de seu forte caráter de ácido de Lewis, indicam uma redução menos pronunciada da fumaça emitida durante o processo de combustão, quando em comparação com os óxidos de cobre (II) e molibdênio

Abstract: Poly(vinyl chloride) (PVC), copper (II), molybdenum and zinc oxides, and organically modified montmorillonite nanocomposites were prepared in a melt blending intercalation process. The morphology of the nanocomposites was evaluated using X-ray diffractometry (XRD) and transmission electron microscopy (TEM), and indirectly by the increment of the Young modulus of the formulations studied. The modeling of the Young modulus showed that the process of nanocomposite preparation allowed the increase of the aspect ratio of the clay particles, whose values were comparable to those nanocomposites obtained by other researchers, using different polymeric matrices and methodologies. Combustion and smoke emission properties, when studied using cone calorimetry at a radiant flux of 50 kW m-2, revealed that the metallic oxides have a significant effect on both combustion and smoke suppression properties, mainly those closely linked with safety in fire situations, retarding heat and smoke release, and lowering their absolute values. The presence of O-MMT only affects these properties discretely, and little interaction was observed in the joint use of these additives. Results also provide indications that the combination of the CuO and MoO3 present the best balance of combustion properties, as it reduced the heat released and promoted the suppression of smoke more efficiently. The formulations containing ZnO, because of their strong Lewis acid character, indicated a less pronounced reduction of smoke released during the combustion process, when compared with copper (II) and molybdenum oxides
Subject: Cloreto de vinila
Cloreto de polivinila
Nanocompósitos (Materiais)
Combustão
Fumaça
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2010
Appears in Collections:FEQ - Dissertação e Tese

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