Propriedades reológicas, térmicas e cinética de cristalização não isotérmica de blendas de polipropileno linear/polipropileno ramificado

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Macedo, Thatiana Cristina Pereira de
Orientador(a): Ueki, Marcelo Massayoshi
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/15076
Resumo: This work aimed to evaluate the rheological and thermal properties and nonisothermal crystallization kinetcs of blends of linear homopolymer polypropylene (PPH) and branched polypropylene (PPr). Two linear polypropylenes with different melt flow index were used: PPH301 with MFI=10 g/10min and PPH604 with MFI=1.5 g/10min (230°C e 2.16 Kg); and one branched polypropylene with MFI= 2 g/10min (230°C e 2.16 Kg). The rheological properties of the polymer blends were evaluated using the oscillatory, steady state and extensional dynamic mode. The analysis of the thermal conditions were investigated using DSC, using the Pseudo-Avrami/Jeziorny, Ozawa and Mo models in the analysis of non-isothermal crystallization kinetics; and Kissinger's model for analyzing the activation energy of crystallization. The rheology result show that the PPH301/PPr blends have an increase in viscosity, complex viscosity, storage modulus and loss proportional to the addition of PPr amount, while for the PPH604/PPr blends, it was observed higher influence of PPH604 on rheological properties, due to the greater entanglement of the branches in blends using polymers with similar melt indexes. The analysis of logarithmic additivity proposed by Utracki and the curves of Cole-Cole and Han, it was possible to conclude that the PPh/PPr blends are miscible, regardless of the MFI of the linear polypropylene. The addition of low PPr amount (10 wt %) the strain hardening behavior was observed in the extensional rheology tests of the studied polymer blends. From the results of thermal analysis, it was observed that the branches act as nucleating agents, resulting in an increase in the crystallization temperature of the branched polypropylene and polymer blends. The PseudoAvrami/Jeziorny and Mo models satisfactorily describe the non-isothermal crystallization kinetics of polypropylenes and PPh/PPr blends but the Ozawa model did not show a good fit between the experimental and theoretical results. The results of the activation energy obtained by the Kissinger model indicated that the addition of branches accelerates the polypropylene crystallization process. From the results, it is conclude that use of blends of linear polypropylene and branched polypropylene in processes that demand the combin
id UFS-2_6162200896f88a59f0e82d046ee8e53a
oai_identifier_str oai:ufs.br:riufs/15076
network_acronym_str UFS-2
network_name_str Repositório Institucional da UFS
repository_id_str
spelling Macedo, Thatiana Cristina Pereira deUeki, Marcelo Massayoshi2022-02-24T21:38:14Z2022-02-24T21:38:14Z2021-10-29MACEDO, Thatiana Cristina Pereira de. Propriedades reológicas, térmicas e cinética de cristalização não isotérmica de blendas de polipropileno linear/polipropileno ramificado. 2021. 178 f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2021.https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/15076This work aimed to evaluate the rheological and thermal properties and nonisothermal crystallization kinetcs of blends of linear homopolymer polypropylene (PPH) and branched polypropylene (PPr). Two linear polypropylenes with different melt flow index were used: PPH301 with MFI=10 g/10min and PPH604 with MFI=1.5 g/10min (230°C e 2.16 Kg); and one branched polypropylene with MFI= 2 g/10min (230°C e 2.16 Kg). The rheological properties of the polymer blends were evaluated using the oscillatory, steady state and extensional dynamic mode. The analysis of the thermal conditions were investigated using DSC, using the Pseudo-Avrami/Jeziorny, Ozawa and Mo models in the analysis of non-isothermal crystallization kinetics; and Kissinger's model for analyzing the activation energy of crystallization. The rheology result show that the PPH301/PPr blends have an increase in viscosity, complex viscosity, storage modulus and loss proportional to the addition of PPr amount, while for the PPH604/PPr blends, it was observed higher influence of PPH604 on rheological properties, due to the greater entanglement of the branches in blends using polymers with similar melt indexes. The analysis of logarithmic additivity proposed by Utracki and the curves of Cole-Cole and Han, it was possible to conclude that the PPh/PPr blends are miscible, regardless of the MFI of the linear polypropylene. The addition of low PPr amount (10 wt %) the strain hardening behavior was observed in the extensional rheology tests of the studied polymer blends. From the results of thermal analysis, it was observed that the branches act as nucleating agents, resulting in an increase in the crystallization temperature of the branched polypropylene and polymer blends. The PseudoAvrami/Jeziorny and Mo models satisfactorily describe the non-isothermal crystallization kinetics of polypropylenes and PPh/PPr blends but the Ozawa model did not show a good fit between the experimental and theoretical results. The results of the activation energy obtained by the Kissinger model indicated that the addition of branches accelerates the polypropylene crystallization process. From the results, it is conclude that use of blends of linear polypropylene and branched polypropylene in processes that demand the combinO presente trabalho teve como objetivo avaliar as propriedades reológicas, térmicas e cinética de cristalização não isotérmica de blendas de polipropileno homopolímero linear (PPh) e polipropileno ramificado (PPr). Para o desenvolvimento do estudo, foram utilizados dois polipropilenos lineares com diferentes índices de fluidez: o PPH301 com MFI = 10 g/10min e PPH604 com MFI = 1,5 g/10min (230°C e 2,16 Kg); e um polipropileno ramificado (PPr) com MFI = 2 g/10min (230°C e 2,16 Kg). A caracterização reológica das blendas poliméricas foi realizada por reologia no modo dinâmico oscilatório, estacionário e extensional; e análises térmicas por DSC com uso dos modelos de Pseudo-Avrami/Jeziorny, Ozawa e Mo para análise da cinética de cristalização não isotérmica; e do modelo de Kissinger para análise da energia de ativação da cristalização. A partir dos resultados de reologia, foi possível observar que as blendas PPH301/PPr apresentaram aumento da viscosidade, viscosidade complexa, módulo de armazenamento e de perda proporcionais a adição de teores de PPr, enquanto para as blendas PPH604/PPr, foi observada maior influência do PPH604 sobre as propriedades reológicas, devido ao maior emaranhamento das ramificações nas blendas poliméricas com uso de polímeros com medidas de índice de fluidez próximas. Com a análise da aditividade logarítmica proposta por Utracki e das curvas de Cole-Cole e Han, foi possível concluir que as blendas PPh/PPr são miscíveis, independente do MFI do polipropileno linear. Nos ensaios de reologia extensional, foi observado o comportamento de “strain hardening” ou endurecimento sob deformação no PPr e nas blendas poliméricas estudadas, inclusive com a adição de baixos teores de PPr (5 e 10% em massa). A partir dos resultados de análise térmica, observou-se que as ramificações atuam como agentes nucleantes, resultando no aumento da temperatura de cristalização do polipropileno ramificado e das blendas poliméricas. Os modelos de PseudoAvrami/Jeziorny e de Mo descrevem de forma satisfatória a cinética de cristalização não isotérmica dos polipropilenos e blendas PPh/PPr; o que não foi observado para o modelo de Ozawa. Os resultados da energia de ativação obtidos pelo modelo de Kissinger indicaram que a adição de ramificações acelera o processo de cristalização do polipropileno. A partir dos resultados, é possível destacar o uso de blendas de polipropileno linear e polipropileno ramificado em processamentos que demandem a combinação de propriedades reológicas, como elevado endurecimento sob deformação, e rápida cristalização.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESSão CristóvãoporCiência dos materiaisPolipropilenoPolímerosReologiaPolipropilenoRamificaçõesBlendas poliméricasPropriedades reológicasPropriedades térmicasCinética de cristalização não isotérmicaPolypropyleneBranchedPolymeric blendsRheological propertiesThermal propertiesNon-isothermal crystallization kineticsENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MATERIAIS ELETRICOSPropriedades reológicas, térmicas e cinética de cristalização não isotérmica de blendas de polipropileno linear/polipropileno ramificadoRheological and thermal properties and non-isothermal crystallization kinetics of blends of linear polypropylene/branched polypropyleneinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisPós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUniversidade Federal de Sergipereponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALTHATIANA_CRISTINA_PEREIRA_MACEDO.pdfTHATIANA_CRISTINA_PEREIRA_MACEDO.pdfapplication/pdf12540199https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/15076/2/THATIANA_CRISTINA_PEREIRA_MACEDO.pdffdf1e22adbbe1e494b2df4b7bc0dda08MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81475https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/15076/1/license.txt098cbbf65c2c15e1fb2e49c5d306a44cMD51TEXTTHATIANA_CRISTINA_PEREIRA_MACEDO.pdf.txtTHATIANA_CRISTINA_PEREIRA_MACEDO.pdf.txtExtracted texttext/plain287274https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/15076/3/THATIANA_CRISTINA_PEREIRA_MACEDO.pdf.txte415abbe8e99bab05459840386f322f4MD53THUMBNAILTHATIANA_CRISTINA_PEREIRA_MACEDO.pdf.jpgTHATIANA_CRISTINA_PEREIRA_MACEDO.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1287https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/15076/4/THATIANA_CRISTINA_PEREIRA_MACEDO.pdf.jpgf034004fba8e45bec457e5e6111631afMD54riufs/150762022-02-24 18:38:14.62oai:ufs.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2022-02-24T21:38:14Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Propriedades reológicas, térmicas e cinética de cristalização não isotérmica de blendas de polipropileno linear/polipropileno ramificado
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Rheological and thermal properties and non-isothermal crystallization kinetics of blends of linear polypropylene/branched polypropylene
title Propriedades reológicas, térmicas e cinética de cristalização não isotérmica de blendas de polipropileno linear/polipropileno ramificado
spellingShingle Propriedades reológicas, térmicas e cinética de cristalização não isotérmica de blendas de polipropileno linear/polipropileno ramificado
Macedo, Thatiana Cristina Pereira de
Ciência dos materiais
Polipropileno
Polímeros
Reologia
Polipropileno
Ramificações
Blendas poliméricas
Propriedades reológicas
Propriedades térmicas
Cinética de cristalização não isotérmica
Polypropylene
Branched
Polymeric blends
Rheological properties
Thermal properties
Non-isothermal crystallization kinetics
ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MATERIAIS ELETRICOS
title_short Propriedades reológicas, térmicas e cinética de cristalização não isotérmica de blendas de polipropileno linear/polipropileno ramificado
title_full Propriedades reológicas, térmicas e cinética de cristalização não isotérmica de blendas de polipropileno linear/polipropileno ramificado
title_fullStr Propriedades reológicas, térmicas e cinética de cristalização não isotérmica de blendas de polipropileno linear/polipropileno ramificado
title_full_unstemmed Propriedades reológicas, térmicas e cinética de cristalização não isotérmica de blendas de polipropileno linear/polipropileno ramificado
title_sort Propriedades reológicas, térmicas e cinética de cristalização não isotérmica de blendas de polipropileno linear/polipropileno ramificado
author Macedo, Thatiana Cristina Pereira de
author_facet Macedo, Thatiana Cristina Pereira de
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Macedo, Thatiana Cristina Pereira de
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Ueki, Marcelo Massayoshi
contributor_str_mv Ueki, Marcelo Massayoshi
dc.subject.por.fl_str_mv Ciência dos materiais
Polipropileno
Polímeros
Reologia
Polipropileno
Ramificações
Blendas poliméricas
Propriedades reológicas
Propriedades térmicas
Cinética de cristalização não isotérmica
topic Ciência dos materiais
Polipropileno
Polímeros
Reologia
Polipropileno
Ramificações
Blendas poliméricas
Propriedades reológicas
Propriedades térmicas
Cinética de cristalização não isotérmica
Polypropylene
Branched
Polymeric blends
Rheological properties
Thermal properties
Non-isothermal crystallization kinetics
ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MATERIAIS ELETRICOS
dc.subject.eng.fl_str_mv Polypropylene
Branched
Polymeric blends
Rheological properties
Thermal properties
Non-isothermal crystallization kinetics
dc.subject.cnpq.fl_str_mv ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MATERIAIS ELETRICOS
description This work aimed to evaluate the rheological and thermal properties and nonisothermal crystallization kinetcs of blends of linear homopolymer polypropylene (PPH) and branched polypropylene (PPr). Two linear polypropylenes with different melt flow index were used: PPH301 with MFI=10 g/10min and PPH604 with MFI=1.5 g/10min (230°C e 2.16 Kg); and one branched polypropylene with MFI= 2 g/10min (230°C e 2.16 Kg). The rheological properties of the polymer blends were evaluated using the oscillatory, steady state and extensional dynamic mode. The analysis of the thermal conditions were investigated using DSC, using the Pseudo-Avrami/Jeziorny, Ozawa and Mo models in the analysis of non-isothermal crystallization kinetics; and Kissinger's model for analyzing the activation energy of crystallization. The rheology result show that the PPH301/PPr blends have an increase in viscosity, complex viscosity, storage modulus and loss proportional to the addition of PPr amount, while for the PPH604/PPr blends, it was observed higher influence of PPH604 on rheological properties, due to the greater entanglement of the branches in blends using polymers with similar melt indexes. The analysis of logarithmic additivity proposed by Utracki and the curves of Cole-Cole and Han, it was possible to conclude that the PPh/PPr blends are miscible, regardless of the MFI of the linear polypropylene. The addition of low PPr amount (10 wt %) the strain hardening behavior was observed in the extensional rheology tests of the studied polymer blends. From the results of thermal analysis, it was observed that the branches act as nucleating agents, resulting in an increase in the crystallization temperature of the branched polypropylene and polymer blends. The PseudoAvrami/Jeziorny and Mo models satisfactorily describe the non-isothermal crystallization kinetics of polypropylenes and PPh/PPr blends but the Ozawa model did not show a good fit between the experimental and theoretical results. The results of the activation energy obtained by the Kissinger model indicated that the addition of branches accelerates the polypropylene crystallization process. From the results, it is conclude that use of blends of linear polypropylene and branched polypropylene in processes that demand the combin
publishDate 2021
dc.date.issued.fl_str_mv 2021-10-29
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-02-24T21:38:14Z
dc.date.available.fl_str_mv 2022-02-24T21:38:14Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv MACEDO, Thatiana Cristina Pereira de. Propriedades reológicas, térmicas e cinética de cristalização não isotérmica de blendas de polipropileno linear/polipropileno ramificado. 2021. 178 f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2021.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/15076
identifier_str_mv MACEDO, Thatiana Cristina Pereira de. Propriedades reológicas, térmicas e cinética de cristalização não isotérmica de blendas de polipropileno linear/polipropileno ramificado. 2021. 178 f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2021.
url https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/15076
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.program.fl_str_mv Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
dc.publisher.initials.fl_str_mv Universidade Federal de Sergipe
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFS
instname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)
instacron:UFS
instname_str Universidade Federal de Sergipe (UFS)
instacron_str UFS
institution UFS
reponame_str Repositório Institucional da UFS
collection Repositório Institucional da UFS
bitstream.url.fl_str_mv https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/15076/2/THATIANA_CRISTINA_PEREIRA_MACEDO.pdf
https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/15076/1/license.txt
https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/15076/3/THATIANA_CRISTINA_PEREIRA_MACEDO.pdf.txt
https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/15076/4/THATIANA_CRISTINA_PEREIRA_MACEDO.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv fdf1e22adbbe1e494b2df4b7bc0dda08
098cbbf65c2c15e1fb2e49c5d306a44c
e415abbe8e99bab05459840386f322f4
f034004fba8e45bec457e5e6111631af
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@academico.ufs.br
_version_ 1793351149729873920