Compósitos de polietileno de ultra alto peso molecular (PEUAPM) com casca de arroz

Abstract

O polietileno de ultra alta massa molar, PEUAPM, é considerado um polímero de engenharia, pelo seu excelente desempenho mecânico, ressaltando a sua alta tenacidade, somado a sua baixa densidade, que torna um material versátil cujo interesse na indústria está crescendo. Devido a algumas dessas propriedades o PEUAPM é usado para substituição de materiais clássicos, como metais, especialmente se reforçados com fibra. Por outro lado, dentre os resíduos gerados pela produção de arroz, destaca-se a casca de arroz (CA), visto que representa aproximadamente 20% do peso do grão. Este resíduo necessita de uma destinação e tratamento correto, pois dependendo da forma de descarte pode gerar danos ao meio ambiente, especialmente pela sua baixa densidade e quando disposta na natureza, a CA é levada através do vento, causando uma poluição visual não só no local de descarte, mas também na região. A fim de conseguir gerar um material semelhante ao material virgem, mas com produtos reciclados, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e avaliar as propriedades térmicas, mecânicas, estabilidade a intemperismo acelerado e óticas dos compósitos PEUAPM/CA com proporções mássicas de 80/20, 70/30 e 60/40. Para ensaios de propriedades mecânicas foram utilizados cargas de CA moída e inteira. As amostras foram caracterizadas por Termogravimetria (TGA), Calorimetria Diferencial de Varrido (DSC) e Microscopia Eletrônica de varredura (MEV), além de ensaios mecânicos como Impacto Charpy, Abrasão, Dureza, Flexão, Encolhimento, entre outros. Resultados mostraram que o PEUAPM apresenta uma maior estabilidade térmica, e que na forma de compósito aumenta ainda mais esta estabilidade, e que o compósito ainda aumenta esta estabilidade e para alguns ensaios mecânicos obtivemos uma melhora dos resultados. Os compósitos com casca de arroz moída (CAM) apresentaram melhor desempenho mecânico quando comparado aos compósitos de casaca de arroz inteira (CAI).

The ultra high molecular weight polyethylene, UHMWPE, is considered an engineering polymer, for its excellent mechanical performance, emphasizing their high tenacity, coupled with its low density, which makes it a versatile material whose interest in the industry is growing. Because some of these properties the UHMWPE is used to replace traditional materials such as metals, especially if reinforced with fiber. On the other hand, among the waste generated by the production of rice, the shell stands out (CA), since it represents approximately 20% of the grain weight. This residue needs a destination and correct treatment, because depending on the way of disposal may create environmental damage, especially due to its low density and when arranged in nature, CA is carried by the wind, causing visual pollution not only at the site disposal, but also in the region. In order to be able to generate a material similar to virgin material, but with recycled products, the objective of this study was to develop and evaluate the thermal, mechanical, and optical stability to accelerated weathering of the composite UHMWPE / CA with mass ratios of 80/20, 70/30 and 60/40. For tests of mechanical properties were crushed and whole CA loads used. The samples were characterized by thermogravimetry (TGA), differential calorimetry Swept (DSC) and Scanning Electron Microscopy (SEM), and mechanical tests as Charpy Impact, Abrasion, Hardness, Bending, shrinkage, among others. Results showed that the UHMWPE has a higher thermal stability and that the composite further enhances this stability and some mechanical tests we obtained an improvement of the results. The composites with ground rice husk (CAM) with better mechanical performance compared to composite whole rice coat (CAI).