Desenvolvimento de blendas de biopolietilenos verdes PEAD/PELBD.

Os biopolímeros são polímeros ou copolímeros produzidos a partir de matériasprimas de fontes renováveis, como: milho, cana-de-açúcar, celulose, quitina, e outras. Já os biopolímeros verdes também são sintetizados a partir de matériaprima de fontes renováveis, porém, não são biodegradáveis e mantêm as mesmas características dos polímeros obtidos de fontes fósseis. Um exemplo de polímero verde é o polietileno verde (PE verde). Este trabalho teve como objetivo principal desenvolver blendas poliméricas a partir de dois biopolietilenos verdes (BioPEAD/BioPELBD) e avaliar o efeito da composição nas diversas propriedades e morfologia. As blendas foram preparadas em extrusora dupla rosca corrotacional, seguida da moldagem por injeção e caracterizadas a partir de medidas reológicas sob taxa de cisalhamento em regime permanente e oscilatório , análise das propriedades mecânicas, Difração de raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), análise térmica por calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimétrica (TG). Dos resultados obtidos quanto ao comportamento reológico, verificou-se que a viscosidade aparente obedeceu à regra da aditividade e, a viscosidade e o grau de pseudoplasticidade, variaram proporcionalmente com a concentração. O resultado do comportamento reológico em regime viscoelástico linear mostrou que as blendas apresentaram um aumento no valor da viscosidade complexa a baixas freqüências (região de platô) e com valores intermediários para as blendas, quando comparados ao BioPEAD e BioPELBD. The comportamento semelhante ao obtido em regime permanente, sugerindo a Regra de Cox-Merz. Os ensaios reológicos também sugeriram que o BioPEAD e BioPELBD foram parcialmente miscíveis no estado fundido. Os resultados das propriedades mecânicas mostraram que aumento do teor de BioPELBD diminuiu a resistência à tração e o módulo de elasticidade. Por outro lado, o alongamento até a ruptura, e, por conseguinte a tenacidade, e a resistência ao impacto aumentaram substancialmente. Os resultados obtidos por DRX mostraram que a cristalinida do BioPEAD diminuiu com o aumento do teor de BioPELBD nas blendas BioPEAD/BIOPELBD. A partir das fotomicrografias obtidas por MEV, observou-se que o aumento do teor de BioPELBD nas blendas, reduz significativamente a quantidade de partículas da fase dispersa sendo até imperceptível visualizá-las quando a concentração de 50% em peso de BioPELBD foi alcançada, sugerindo co-continuidade de fases. Os resultados de DSC mostraram uma redução no valor do pico da temperatura de fusão à medida que se aumentou o teor de BioPELBD, indicando uma diminuição do tamanho dos cristalitos e, por conseguinte, uma redução na cristalinidade das blendas. A partir dos resultados de TG, observouse que as blendas exibiram estabilidade térmica mais elevadas do que para o BioPEAD e BioPELBD.Biopolymers are polymers or copolymers made from raw materials of renewable sources, such as corn, sugarcane, sugar, cellulose, chitin and others. Green biopolymers are also synthesized from renewable raw materials, however, are not biodegradable and maintain the same characteristics of the polymers obtained from fossil sources. An example of green polymer is biopolyethylene (BioPE). The aim of this work is to develop polymer blends from two types of biopolyethylene (Bio High Density Polyethylene - BioPEAD / Bio Linear Low Density Polyethylene - BioPELBD) and to evaluate the effect of the composition on various properties and morphology. The BioPEAD/BioPELBD blends were prepared by extrusion, in a co-rotational twin-screw extruder, followed by injection molding and characterized by rheological measurements under steady and oscillatory shear flows, mechanical properties, X-Ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Thermogravimetry (TG) and Differential Scanning Calorimetry (DSC). From the rheological measurements under steady shear flow, it was found that the apparent viscosity followed the rule of additivity, and the viscosity and degree of pseudoplasticity varied proportionally with concentration. Rheological measurements under oscillatory shear flow showed that the complex viscosity values of the blends increased at low frequencies (plateau region) and intermediate values were obtained for the blends, when compared to neat BioPEAD and BioPELBD. The values of the viscosity obtained in the oscillatory shear flow were similar to those obtained under steady shear flow, suggesting that the Cox-Merz rule was obeyed. The rheological measurements also suggested that BioPEAD and BioPELBD were partially miscible. The mechanical properties results showed that the increase in BioPELBD content decreased the tensile strength and elastic modulus. On the other hand, the elongation to break, and thus the toughness, and the impact strength have substantially increased. The XRD results showed that the crystallinity of BioPEAD decreased with the increase in the PELBD content in the BIOPEAD/BioPELBD blends. From SEM micrographs, it was observed that with the increase in the BioPELBD content the amount of dispersed phase particles was substantially decreased, being imperceptible when the concentration of 50% of BioPELBD was reached, suggesting phase cocontinuity. DSC results showed a reduction of the melting temperature peak value as BioPELBD content was increased, indicating a decrease in the crystallite size and therefore a reduction in the crystallinity of the blends. From the TG results, it was observed that the blends exhibited higher thermal stability than that of both BioPEAD and BioPELBD.CNP

Propriedades reológicas de blendas de polipropileno copolímero/polipropileno reciclado oriundo de recipientes industriais

Neste estudo, foram avaliadas blendas de polipropileno copolímero (PPCop)/polipropileno reciclado (PPRec), proveniente de baldes industriais pós-consumo, em três proporções diferentes (80:20; 60:40 e 40:60% em peso). As blendas foram avaliadas por índice de fluidez, reometria de torque e reologia em regime dinâmico-oscilatório. Os resultados de índice de fluidez indicaram que a mistura de material reciclado com o PPCop promove uma diminuição da massa molar, em comparação ao PPCop. Por reometria de torque, verificou-se que as blendas melhoraram a processabilidade em comparação ao PPCop. Além disso, as blendas apresentaram estabilidade ao longo do processamento, indicando ausência de degradação para as condições de processos utilizadas. Por meio dos ensaios em regime dinâmico-oscilatório, observou-se que, em baixas frequências ( 1 rad/s), o PPCop e as blendas (PPCop/PPRec) apresentam um comportamento de fluido Newtoniano, enquanto que, para frequências maiores que 1 rad/s, um comportamento de fluido pseudoplástico. Os valores dos pontos de intersecção (G’ = G”) das curvas de módulo de armazenamento (G’) e de módulo de perda (G’’), em função da frequência angular (ω), indicaram que as blendas apresentaram uma redução da massa molar, sendo mais pronunciada na composição contendo 60% de PPRec. Os resultados reológicos das blendas PPCop/PPRec foram de grande relevância, uma vez que permitem analisar o comportamento de blendas contendo material reciclado.Palavras-chave: polipropileno, polipropileno reciclado, blendas poliméricas, reologia.