Compatibilização de polietileno/grafeno com peróxido de dicumila e polietileno graftizado com anidrido maleico por meio de extrusão reativa

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Ferreira, Eduardo Ruiz
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Anidrido Maleico; Compatibilização; Compatibilization; Extrusão reativa; Grafeno; Graphene; Maleic anhydride; Peroxide; Peróxido; Polietileno; Polyethylene; Reactive extrusion
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97134/tde-12122024-121409/

O consumo de polímeros e os resíduos gerados após sua utilização aumentam anualmente em todo o mundo e estima-se que 40% destes resíduos sejam originários de embalagens plásticas, principalmente de polietileno. Devido a este problema, diversas leis e acordos visam reduzir o consumo de polímero, o que só pode ser alcançado com materiais tecnologicamente avançados e inovadores. Compósitos de matriz polimérica e nanocargas vêm sendo objeto de intenso estudo a fim de auxiliar na resolução deste problema e, dentre estas nanocargas, o grafeno destaca-se como material que apresenta ótimos resultados em compósitos de matrizes poliméricas, além de ter seu custo reduzido ano a ano, o tornando viável industrialmente. Empregando a compatibilização e a extrusão reativa, este estudo avaliou a compatibilização entre grafeno (Gf) e polietileno (PELDB), com o uso de peróxido de dicumila (PDC) e polietileno graftizado com anidrido maleico (PEgMAH). Foram avaliados o PELBD puro, compostos binários de PELBD+Gf, PELDB+PDC, PELBD+PEgMAH, compostos ternários com PELBD+Gf+PDC e PELBD+Gf+PEgMAH e o composto quaternário de PELBD+Gf+PDC+PEgMAH, preparados por meio de mistura a seco, extrusão, nova peletização e injeção de corpos de prova para avaliação das propriedades mecânicas, térmicas, reológicas e morfológicas. Os resultados mostraram que o grafeno melhora as propriedades mecânicas do PELBD, sem alterar sua processabilidade, que o PEgMAH melhora apenas algumas propriedades, também sem prejuízo da reologia do material e que o PDC reduz a capacidade de escoamento viscoso do compósito significativamente. As temperaturas e intensidade de algumas transições térmicas foram alteradas, bem como grau de cristalinidade, o que explica em partes as alterações de propriedades mecânicas observadas. Foi observado que a combinação de PEgMAH com o PDC na matriz de PELBD traz um equilíbrio entre ganho de propriedade e processabilidade, o que traz benefícios para o desenvolvimento de produtos em escala industrial.