Fotodegradação e fotoestabilização de nanocompósitos a base de polipropileno e óxido de grafeno - Amorim, Nathalia Saraiva Quirino Simões de (2021)
Este trabalho refere-se à preparação e caracterização de nanocompósitos a base de polipropileno (PP) com a incorporação de óxido de grafeno (GO) e/ou de aditivos fotoestabilizantes, a fim de obter-se materiais com melhorias no desempenho mecânico e na resistência a fotodegradação quando comparados com o PP puro. O trabalho foi dividido em duas etapas: a primeira referente à obtenção e caracterização do GO e de nanocompósitos PP/GO com diferentes concentrações, a fim de definir a concentração com melhor desempenho mecânico; e a segunda etapa referente à obtenção e caracterização de nanocompósitos PP/GO com a concentração definida na etapa anterior e a presença de aditivos fotestabilizantes, seguida de exposição dos materiais ao envelhecimento artificial e caracterização. O GO foi obtido por meio da oxidação química do grafite, usando o método de Hummers modificado, seguida de esfoliação líquida em água e caracterizado por análise termogravimétrica (TGA), difração de raios-X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia Raman e microscopia de força atômica. Os resultados indicaram que o GO obtido teve um alto índice de oxidação e um empilhamento de camadas relativamente baixo. Os nanocompósitos da primeira etapa foram obtidos com concentrações finais de carga de 0,05%, 0,1%, 0,3% e 0,5% em massa. Os corpos de prova de tração foram obtidos por meio de moldagem por compressão, utilizando prensa hidráulica com aquecimento, e os corpos de prova de impacto foram obtidos por meio de injeção. Os resultados de tração e impacto apontaram melhor desempenho mecânico para a composição PP/GO 0,1%, sendo essa concentração definida para ser utilizada na segunda etapa. Os nanocompósitos da segunda etapa foram obtidos na forma de filmes por meio de prensagem em prensa hidráulica com aquecimento. Foram preparadas 5 composições de nanocompósitos PP/GO com diferentes aditivos (antioxidantes, absorvedor de ultravioleta - UV e estabilizantes à luz tipo aminas impedidas - HALS) e 5 composições de referência, de PP puro e aditivos. Os filmes foram expostos em câmara de envelhecimento artificial por até 4 semanas e foram caracterizados por meio de análise do aspecto visual, FTIR e por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Os resultados revelaram que a adição de GO na matriz de PP retardou o processo fotodegradativo do PP, que o absorvedor de UV não foi eficiente na proteção à fotodegradação e que os filmes com HALS obtiveram a melhor proteção contra a fotodegradação dentre todas as composições analisadas, indicando um efeito sinérgico entre HALS/absorvedor de UV e também entre o GO e os aditivos (HALS/absorvedor de UV).