Avaliação das propriedades físico-químicas de nanocompósitos de polietileno linear de baixa densidade e montmorilonita organofílica obtidos por extrusão

Abstract

RESUMO Nanocompósitos de polietileno linear de baixa densidade com argila montmorilonita organofílica (OMMT) de fonte brasileira foram obtidos com o objetivo de avaliar as propriedades físico-químicas. Foram produzidos e caracterizados nanocompósitos obtidos por extrusão nas concentrações 2, 2,5, 3, 3,5% e o polímero puro. As misturas foram injetadas e caracterizadas. As análises de TGA mostraram que a adição de nanoargila elevou a estabilidade térmica das amostras, principalmente a PELBD/OMMT2,0, cujo aumento foi de 5,6% comparado ao Branco. O DSC demonstrou que a incorporação não influenciou na temperatura de fusão com relação a amostra pura do PELBD, entretanto, aumentou o grau de cristalinidade das amostras, destacando-se a amostra PELBD/OMMT2,5 que apresentou grau de cristalinidade 9,48% maior que o branco. Os resultados de flamabilidade mostraram que a amostra PELBD/OMMT2,0 apresentou diminuição de 38% na velocidade de propagação de chama. No ensaio de tração, percebeu-se um aumento na rigidez das amostras com adição de OMMT, aumentando o módulo de Young e diminuindo o alongamento na ruptura com o aumento percentual de OMMT. Já a técnica de RMN mostrou que as amostras de até 2,5% de OMMT sugere a formação de um nanocompósito esfoliado, resultados comprovados por MEV/FEG, na qual amostras injetadas com uma quantidade superior a 2,5% de argila apresentaram as mesmas características de delaminação.

Study of thermal properties and flame propagation on epoxy nanocomposites reinforced with carbon nanotubes

“…Logo, é interessante notar que baixas frações em massa de CNT na resina epóxi alcançam resultados positivos na resistência a ignição e propagação de chama, demonstrando alta eficiência. Em outro estudo realizado por ARNDT et al [19], nanocompósitos de polietileno linear de baixa densidade (PELBD) com argila montmorilonita organofílica (OMMT) foram usados como corpos de prova em ensaios de flamabilidade, conforme norma UL 94, e concluiu-se uma diminuição de 37,77% na taxa de queima linear do nanocompósito com 2% de OMMT, similar a amostra de resina epóxi com 0,5% CNT que apresentou uma diminuição de 32,3%. Entretanto, as outras amostras de PELBD com OMMT revelaram resultados significativamente semelhantes ao PELBD puro, enquanto que as amostras de resina epóxi com CNT apresentaram taxas de queima linear entre 22,8% e 32,3% menores do que a resina epóxi pura (vide Tabela 3), logo os nanocompósitos de resina epóxi e CNT apresentaram resultados em um intervalo mais restrito e confiável.…”

“…Com o aumento da Tonset pela adição de CNT na resina epóxi, a estabilidade e resistência térmica foram aperfeiçoadas, uma das propriedades mais importantes para resistência a propagação de chama. O aumento da estabilidade térmica em polímeros com nanoreforços também foi analisado em um estudo de ARNDT [19], no qual a adição de 2% em massa de OMMT no PELBD aumentou em 19,9°C a Tonset, entretanto as amostras de PELBD com maiores concentrações em massa de OMMT não apresentaram maiores temperaturas de onset, semelhante ao que foi obtido com as amostras de resina epóxi com CNT. Em outro estudo, realizado por GE [20], relata-se uma alteração de 24°C na Tonset devido à adição de 0,5% em massa de CNT em um compósito de poliacrilonitrila com epóxi.…”