13º Congresso Brasileiro de Polímeros
18 e 22 de Outubro de 2015
Natal - RN - Brasil
ESTABILIZAÇÃO DURANTE O PROCESSAMENTO DE NANOCOMPÓSITOS PHB/ARGILA
ORGANOFÍLICA
Lindembergue P. C. Júnior1 (IC), Anna Raffaela de Matos Costa*2(D), Eduardo L. Canedo3, Laura H. de Carvalho*1.
1 - Universidade Federal de Campina Grande – UFCG, Campina Grande – PB, 2- Programa de Pós Graduação em Ciência e Engenharia de
Materiais– PPgCEM/UFRN, 3– Instituto de Tecnologia de Pernambuco – ITEP, Recife – PE.
Endereço: Av. Aprígio Veloso,882, CEP: 58429-900, Campina Grande-PB. e-mail: [email protected],
[email protected]*
Introdução
Resultados
O Polihidroxibutirato (PHB) é um polímero termoplástico altamente
biodegradável e biocompatível, da classe dos polihidroxialcanoatos (PHA’s) que
podem ser produzidos por bactérias em biorreatores a partir de carboidratos [1].
O PHB possui propriedades semelhantes aos plásticos convencionais como o
polipropileno (PP), é resistente à água (insolúvel e impermeável), tem boa
estabilidade à radiação ultravioleta, porém, devido sua alta cristalinidade,
apresenta baixa resistência à tração, o que o limita em certas utilizações. Outra
limitação no uso desse polímero é sua baixa estabilidade térmica [2]. Devido a
esta limitação a influência de dois aditivos - um estabilizante térmico da classe
dos fosfitos (Bruggolen H10) e um extensor de cadeia da classe dos acrilatos
funcionais epóxi (Joncryl) - sobre a estabilidade térmica durante o
processamento de compósitos de PHB/argila organofílica e da matriz foram
avaliadas em função do tempo de processamento.
Tabela 1 – Torque médio (em Nm) no intervalo 15-20 min em amostras de PHB e
compósitos PHB/Argila processados sem e com aditivação
Amostra
PHB puro
PHB/5%C20A
PHB/10%C20A
PHB/20%C20A
sem
aditivos
1,16
0,76
0,16
0,36
1%J
0,3%B
1,09
0,25
0,16
0,24
0,78
0,43
0,28
0,42
1%J +
0,3%B
0,80
0,16
0,20
0,08
Experimental
Reômetro de torque
(250°C, 60 rpm, 15
min)
Fig. 4 Torque x tempo de PHB puro e PHB/argila em quantidades de 5, 10 e 20% (a) e
PHB/Joncryl e PHB/argila/Joncryl em quantidades de 5, 10 e 20% de carga (b) Joncryl (1%)
adicionado após 10 minutos de processamento.
PHB/Joncryl/Bruggolen
PHB/ Argila C20A
PHB/Argila C20A/Joncryl ou
Bruggolen
Argila organofílica comercial
C20A ( 0, 5, 10 e 20%)
Bruggolen H10
(concentrações de 0,3%);
extensor de cadeia: Joncryl
(concentrações de 1%)
PHB
TGA
DRX, TGA
Fig. 1 Fluxograma da metodologia.
Resultados
Fig. 2 Difratograma da argila Cloisite
20A.
Fig. 3 Análise Termogravimétrica dos
aditivos Joncryl e Bruggolen e da
Argila C20A.
Fig. 5. Torque x tempo de PHB/Bruggolen e PHB/argila/Bruggolen em quantidades de 5, 10
e 20% de
carga (C) e PHB/Joncryl/Bruggolen e PHB/argila/Joncryl/Bruggolen em
quantidades de 5, 10 e 20% de carga (D) Joncryl (1%) adicionado após 10 minutos de
processamento.
Conclusão
A influência da incorporação de carga (argila organofílica) e de dois aditivos (em
separado e em conjunto) no torque e morfologia da matriz e de compósitos
PHB/Argila organofílica foi avaliada. Tanto a matriz (PHB) quanto compósitos
PHB/argila contendo diferentes teores (0 a 20%) de argila organofílica C20A,
foram processados em reômetro de torque operando com rotores do tipo roller,
durante 30 minutos a uma temperatura fixa (160ºC). Aditivos (1% de Joncryl e
0,3% de Bruggolen separadamente e em conjunto) foram adicionados aos
sistemas após 10 minutos de processamento. As curvas de torque x tempo
foram analisadas e mostraram ser reprodutíveis para cada sistema individual.
De modo geral, o torque médio dos sistemas diminui com o aumento do tempo
de processamento, com o aumento no teor de argila e com a incorporação de
aditivos. Não foi possível observar diferenças significativas do efeito do tipo de
aditivo no torque dos sistemas em função do tempo de processamento. O torque
médio dos sistemas aditivados com joncryl + bruggolen tendeu a ser menor do
que os de sistemas equivalentes aditivados com joncryl ou com bruggolen
separadamente. Aparentemente, os aditivos não foram eficazes em evitar a
degradação dos sistemas ou recuperar sua viscosidade. Especula-se que a
baixa temperatura de processamento utilizada não seja capaz de ativar esses
aditivos para que estes possam agir como extensores de cadeia.
Referências
[1] Furukawa, T.; Sato, H., Murukami, R., Zhang, J. M.; Duan, Y. X.; Noda, l.; Ochiai, S.; Ozaki, Y. Structure,
Dispersibility, and Crystallinity of poly(hydroxybutyrate)/poly(L-lactic acid) blends studied by FT-IR
microspectroscopy and differential scanning calorimetry. Macromolecules, Washington, v. 38, n. 15, p. 64456454, 2005.
[2] Lima, J. L. Blendas de poli(hidroxibutirato) e elastômeros de Epicloridrina. 2004. 104 f. Dissertação
(Mestrado em Química) – Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2004.