Estudo da morfologia de misturas poliméricas ternárias de PP/PS/PMMA compatibilizadas.

Autor(es)

Cássia Alves de Freitas

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP/BC)
• Data de defesa: 2005-04-18

Membros da banca

Nicole Raymonde Demarquette; Reinaldo Giudici; Adriana Martinelli Catelli de Souza

• Orientador: Nicole Raymonde Demarquette

Resumo

As propriedades das misturas poliméricas ternárias, bem como de quaisquer misturas poliméricas dependem de sua morfologia. No caso de misturas poliméricas ternárias, a morfologia dos materiais pode ser prevista através da avaliação da tensão interfacial entre os polímeros. Neste trabalho, misturas poliméricas ternárias PP/PS/PMMA (polipropileno, poliestireno, poli(metacrilato) de metila) compatibilizadas com copolímeros graftizados PPg-PS e PP-g-PMMA, e copolímero tribloco SEBS (estireno-etileno- butilenoestireno) foram estudadas. Para prever a morfologia, foram avaliadas a tensão interfacial entre PP/PS e a influência da adição de compatibilizante na tensão interfacial entre estes dois polímeros. Os dados de tensão interfacial entre PP/PMMA e PS/PMMA, assim como a influencia da adição de compatibilizante na tensão interfacial entre os polímeros acima mencionados necessária para previsão da morfologia das misturas poliméricas ternárias, foram extraídos da literatura. A tensão interfacial entre PP e PS e a influência da adição de compatibilizante na tensão interfacial entre estes dois polímeros foram avaliadas utilizando-se o método reológico que consiste da análise do comportamento reológico das misturas poliméricas quando submetido a cisalhamento oscilatório de pequenas amplitudes. A tensão interfacial pode ser avaliada 1) ajustando modelos de emulsão nas curvas reológicas ou 2) analisando o espectro de relaxação das misturas poliméricas.Foi utilizada a mistura polimérica PP/PS (80/20) e a concentração dos copolímeros adicionados variou entre 2 e 25%, em relação à fase dispersa. A composição da mistura polimérica ternária foi PP/PS/PMMA (80/15/5) e a concentração de copolímero foi de 10% em relação a uma das fases dispersas, dependendo do copolímero. ) A morfologia das misturas ternárias foi analisada experimentalmente e teoricamente utilizando-se modelos fenomenológicos que prevêem a morfologia em função da tensão interfacial entre os componentes da mistura polimérica binária (do coeficiente de espalhamento, da minimização da energia livre e das tensões normais). A morfologia foi estudada por microscopia eletrônica de varredura. A evolução da morfologia em função do tempo de processamento também foi observada. O ajuste aos modelos de emulsão nas curvas reológicas não foi bem sucedido, uma vez que as misturas poliméricas apresentaram coalescências das gotas da fase dispersa. O espectro de relaxação para as misturas poliméricas não compatibilizadas e compatibilizadas com os copolímeros graftizados apresentou três tempos de relaxação característicos e para as compatibilizadas com SEBS, quatro, correspondendo às fases puras da mistura polimérica, a forma das gotas da fase dispersa e ao processo de relaxação do copolímero. Os valores desses tempos foram utilizados para avaliar a tensão interfacial entre PP/PS e a influência da adição dos compatibilizantes na tensão interfacial entre estes polímeros. Foi observado que a tensão interfacial diminui com o aumento da concentração de copolímero. Esses valores foram utilizados para prever a morfologia das misturas poliméricas ternárias. A morfologia avaliada por microscopia eletrônica de varredura mostrou que o PMMA está dentro e na superfície do PS, dentro da matriz PP. Os resultados mostraram que os modelos fenomenológicos do coeficiente de espalhamento, minimização da energia livre e das tensões normais corroboraram satisfatoriamente as morfologias obtidas experimentalmente, exceto para a compatibilização com o copolímero graftizado PP-g-PMMA (50/50). ) Muito se deve ao fato de que estes modelos não consideram a composição da mistura ternária, e, além disso, a precisão dos cálculos de tensão interfacial. Os resultados de evolução de morfologia mostraram que nos instantes iniciais do processamento a fase PMMA encontra-se na superfície do PS. Ao longo do tempo, o PMMA vai sendo encapsulado pelo PS, embora ainda continue na superfície do PS ao final da mistura. (AU)

• Processo FAPESP: 02/10253-9 - Estudo da morfologia de misturas poliméricas ternárias de PS/PMMA/PP compatabilizadas
• Beneficiário: Cássia Alves de Freitas
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado