Estudo da reciclagem de filamento PLA condutor e potencial de reutilização condutora : caracterização para o ecodesign

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Oliveira, Sinara Nunes Terra de
• Orientador(a): Cândido, Luis Henrique Alves
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Ecodesign; Reciclagem; Seleção de materiais
• Palavras-chave em Inglês: ESG; Material recycling process; Electrically conductive PLA; Conductive polymer; Material selection
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/279765

Para avaliar o ciclo de reciclagem de polímero condutor elétrico com matriz em PLA, foram utilizados dois materiais: PLA virgem e um PLA condutor elétrico. O material condutor elétrico foi obtido a partir de um filamento condutor comercial, matriz em PLA com adição de carga de negro de fumo. A teoria da percolação elétrica, aplicada aos polímeros condutores, foi utilizada como base para este estudo. O PLA condutor comercial, foi submetido à simulação de ciclo de reciclagem, através da formulação de quatro preparados de PLAv + PLAc, nas proporções de 20%, 25%, 50% e 75%. Os preparados foram submetidos a um ciclo de reciclagem mecânica por extrusão, resultando em quatro materiais com mesma composição e com diferentes concentrações volumétricas. Os preparados foram processados em extrusora monorosca, com velocidade de 40 rpm, 03 zonas de aquecimento, com valores nominais de temperatura em 23 ºC, 85ºC e 110 ºC. O material foi extrudado em formato filamentado, com diâmetro de 1,75 mm. De cada concentração volumétrica, foram extraídas dez amostras e preparados corpos de prova padronizados, com dimensões de 40 mm x 1,75 mm. Os corpos de prova foram submetidos a diferentes técnicas de caracterizações – Análise Termogravimétrica (TGA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Espectrômetro de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Espectroscopia por Energia Dispersiva (EDS) e Prova de Condutividade Elétrica. Foram avaliadas a composição dos materiais e seu comportamento químico antes e depois do reprocessamento por extrusão. Foram realizados testes para avaliação do perfil térmico dos materiais, incluindo a medição das temperaturas de degradação, acompanhando as variações de massa e temperatura do material. Determinou-se também, via DSC, as curvas endotérmicas e exotérmicas dos materiais estudados. Esses valores possibilitaram o conhecimento das temperaturas de transição vítrea (Tg) e da temperatura de fusão (Tm), dos polímeros resultantes. A prova de condutividade elétrica foi verificada num circuito DC em paralelo, utilizando um multímetro como voltímetro, fazendo parte do circuito. Foram realizadas dez medições de cada material, utilizando-se uma fonte de 1,5 v. Com o acompanhamento das medições, foi apurada a média dos valores de condutividade elétrica de cada material obtido. As zonas de manutenção das características condutoras do PLA condutor, foram apresentadas em gráfico de dispersão. A identificação do comportamento do material possibilitou reconhecer zonas de manutenção das características condutoras do material original no produto reciclado e zonas sem resposta condutora.