Preparação e Caracterização de Formulações de
Polietileno com Aditivos Retardantes à Chama
Roberta Figueiredo Pereira
PIBIT/CNPq - LACTEC
Marilda Munaro, Joseane Valente Gulmine
Materiais e Métodos
Preparação das Blendas
Blendas com 30% de PELBD e 70% de PEAD
contendo 0, 0,3, 0,5, 1, 2 e 4% do antichama
Flamestab e 3 formulações com 0,5% deste
mesmo aditivo com 0,5 e 1% de hidróxido de
magnésio e 0,5% de óxido de silício. Para todas as
formulações foi utilizada composição 0,3% de
antioxidante Irganox.
Análise Termogravimétrica (TGA)
Balança termogravimétrica TG 209 Netzsch, num
intervalo de temperatura de 20°C a 800°C, em
atmosfera oxidante e com taxa de aquecimento de
10°C/min.
Ensaio de Propagação de Chama
Resultados e Discussão
Análise Termogravimétrica (TGA)
Os
resultados
obtidos
da
análise
termogravimétrica são apresentados na Figura 1.
Conforme há aumento na concentração de
Flamestab
a
temperatura
de
início
de
decomposição aumenta, demonstrando maior
estabilidade térmica.
Ensaio de Propagação de Chama
Os resultados obtidos dos ensaios de propagação de chama
são apresentados na Figura 2 e indicam que a adição de
Flamestab provoca significativa queda na taxa de queima da
blenda até a composição de 0,5%. As nanocargas utilizadas
juntamente com Flamestab não forneceram resultados
satisfatórios.
14
12
12
10
8
0%FLAM
0,3%FLAM
6
0,5%FLAM
1%FLAM
4
2%FLAM
4%FLAM
2
0
Taxa de queima horizontal
(mm/min)
Objetivos
Preparar e caracterizar formulações de polietileno
com aditivos antichama.
(a)
(b)
(c)
Figura 1. Análise termogravimétrica para as formulações contendo: (a) Flamestab,
(b) Flamestab e hidróxido de magnésio e (c) Flamestab e dióxido de sílica.
Taxa de queima horizontal (mm/min)
Introdução
O polietileno é amplamente utilizado no setor
elétrico devido às excelentes propriedades que
apresenta1. Porém este material apresenta baixo
desempenho em áreas de alto índice de
agressividade ambiental1.
A incorporação de cargas e aditivos inorgânicos
antichama em escala nanométrica aumenta a
estabilidade térmica e capacidade contra
propagação de chama do material2.
Este trabalho apresenta o estudo da
inflamabilidade e degradação térmica de
formulações de blendas de polietileno.
10
0,5%FLAM
0,5%FLAM+0,5%MGH
0,5%FLAM+1%MGH
0,5%FLAM+0,5%SÍLICA
8
6
4
2
0
(b)
(a)
Figura 2. Velocidades de propagação de chama para as formulações contendo:
(a) Flamestab, (b) Flamestab e hidróxido de magnésio/dióxido de sílica.
Conclusões
Ocorreu aumento da estabilidade térmica com o aumento da
concentração do aditivo Flamestab, no entanto no ensaio de
velocidade de propagação da chama o melhor desempenho
foi obtido para a formulação com 0,5% desse aditivo.
A incorporação da nanocarga tanto de hidróxido de
magnésio como de óxido de silício não melhoram a
propriedade de resistência à chama das composições.
Referências
MUNARO, Marilda. Desenvolvimento de blendas de
polietileno com desempenho aperfeiçoado para utilização
no setor elétrico. Tese de Doutorado do Programa de PósGraduação em Engenharia – UFPR, Curitiba, 2007.
LIU, S. P.; TU, L. C. Studies on mechanical properties of
dispersing intercalated silane montmorillonite in low density
polyethylene matrix. International Communications in Heat
and Mass Transfer, v. 38, 879-886, 2011.