Repositório Digital

A- A A+

Avaliação de agente de acoplamento polimérico no comportamento térmico de compostos PP/FV

.

Avaliação de agente de acoplamento polimérico no comportamento térmico de compostos PP/FV

Mostrar registro completo

Estatísticas

Título Avaliação de agente de acoplamento polimérico no comportamento térmico de compostos PP/FV
Autor Bernardes, Giordano Pierozan
Orientador Forte, Maria Madalena de Camargo
Data 2016
Nível Mestrado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais.
Assunto Agente de acoplamento
Fibras de vidro
Polipropileno
[en] Coupling agent
[en] Glass fiber
[en] Maleic anhydride
[en] Polypropylene
Resumo Polipropileno (PP) é um termoplástico com ótimo balanço de propriedades, baixo custo e largo espectro de aplicações. Seu uso como material de engenharia é limitado pelos seus valores relativamente baixos de propriedades mecânicas. A adição de reforço ao PP melhora suas propriedades termomecânicas, tornando-o adequado para fabricação de peças de engenharia como composto termoplástico. Fibra de vidro (FV) é o reforço mais empregado em compostos de PP devido a maior resistência mecânica específica gerada no PP e por atuar como agente nucleante. Devido à diferença entre as naturezas das ligações secundárias, há pouca afinidade química entre PP-FV, sendo necessária a modificação interfacial através de agentes de acoplamento poliméricos (AA) para melhorar o desempenho termomecânico deste composto. Averiguou-se neste trabalho a influência de dois AA, um à base de PP e outro à base de EPDM, ambos graftizados com anidrido maleico (PAM e EAM, respectivamente), no comportamento térmico do composto PP∕FV. Os compostos PP30FV-AA foram preparados em extrusora dupla rosca ZSK 26, e posteriormente injetados em uma injetora Airburg para obtenção de corpos de prova utilizando teor fixo de 30% FV e teores de 0,5∕1,0∕2,0% AA. O PP e seus compostos foram caracterizados via microscopia óptica acoplada à placa Hot Stage, cristalização isotérmica e não isotérmica por calorimetria (DSC), resistência à deflexão térmica (HDT), morfologia da fratura (MEV) e comportamento viscoelástico (DMA) para analisar a influência do AA e da FV. Os resultados obtidos foram avaliados estatisticamente via metodologia ANOVA (Analysis of Variance). O efeito sinérgico FV-AA na cristalização isotérmica do PP foi dependente da combinação temperatura-natureza-teor de AA, sendo a temperatura o fator preponderante. A interação interfacial entre a matriz- reforço foi substancialmente favorecida pelo PAM. O uso de EAM retardou a cristalização do PP, enquanto que o PAM favoreceu este processo. Constatou-se que o AA teve pouca influência no tempo de meia-vida de cristalização nas menores isotermas e, para isotermas mais próximas à fusão do PP, o PAM apresentou menores valores deste parâmetro. Os valores de deflexão térmica foram semelhantes para todas as formulações contendo PAM, enquanto que a adição de EAM decresceu esta propriedade. Em temperaturas inferiores à transição vítrea (Tg) do PP, todos os compostos com AA apresentaram menor módulo elástico em relação ao composto puro; em temperaturas superiores à Tg, o PAM favoreceu aumentou esta propriedade na faixa de temperatura em que o composto usualmente é utilizado.
Abstract Polypropylene (PP) features by its properties balance, price and large array of applications. However, its use as engineering component is limited by relative low mechanical properties. PP reinforcement improves its thermomechanical properties, turning it into suitable to produce engineering components as a reinforced thermoplastic composite. Glass fiber (GF) is the most usual reinforce utilized in PP due to its great specific mechanical strength elastic modulus and nucleation capability. In reason of different secondary bonds between PP and GF, it is mandatory to modify the interface between these domains through polymeric coupling agents (CA) to improve thermomechanical performance. It was evaluated the influence of two CA based on PP and EPDM grafted with maleic anhydride (PAM and EAM) on thermal behavior of PP∕GF composite. PP30GF-CA composites were prepared in a twin screw extrusor ZSK 26 and injected in an injector Airburg with fixed GF content (30%) and different CA contents (0.5∕1.0∕2.0%). PP and PP composites were analyzed by optical microscopy with Hot Stage, isothermal and non-isothermal crystallization (DSC), as well as viscoelastic behavior. The results were statistically evaluated by ANOVA (Analysis of Variance) methodology. The synergic role between GF∕CA in PP crystallization was dependent on temperature-nature-CA content, mainly influenced by temperature. Interfacial adhesion was mainly favored by PAM. The results pointed a possible PP isotherm crystallization retardant by EAM, whereas PAM significantly favored this same process. CA presence in PP30GF composite did not influence crystallization half-life time values in lower isotherms, while in isotherms near PP melting temperature, PAM considerably decreased this parameter. Deflection thermal values were not affected by PAM, while EAM decreased this property in whole formulations. CA did not improved PP∕GF elastic modulus below PP glass transition (Tg), while in temperatures above Tg, PAM improved PP-GF this same parameter.
Tipo Dissertação
URI http://hdl.handle.net/10183/141960
Arquivos Descrição Formato
000992273.pdf (2.945Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

Este item está licenciado na Creative Commons License

Este item aparece na(s) seguinte(s) coleção(ões)


Mostrar registro completo

Percorrer



  • O autor é titular dos direitos autorais dos documentos disponíveis neste repositório e é vedada, nos termos da lei, a comercialização de qualquer espécie sem sua autorização prévia.
    Projeto gráfico elaborado pelo Caixola - Clube de Criação Fabico/UFRGS Powered by DSpace software, Version 1.8.1.