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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.85.2018.tde-09022018-090209
Documento
Autor
Nome completo
Jessica Raquel Cardoso
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2016
Orientador
Banca examinadora
Geraldo, Aurea Beatriz Cerqueira (Presidente)
Machado, Luci Diva Brocardo
Paiva, Lucilene Betega de
Título em português
Compósitos de polietileno de alta densidade e borracha de EPDM reprocessados e aplicação da radiação ionizante na modificação de suas propriedades
Palavras-chave em português
compósitos
EPDM
metacrilato de glicidila
PEAD
radiação ionizante
Resumo em português
A geração de passivos ambientais após o término da vida útil dos materiais poliméricos é uma realidade que está sendo mudada devido a reciclagem desses materiais. A obtenção de novos materiais a partir do seu reuso traz vantagens com a diminuição de custos no produto final, já que reduz a produção da matéria prima virgem, além de minimizar a quantidade de rejeitos. Neste trabalho, a borracha EPDM vulcanizada foi reprocessada termicamente por irradiação e envelhecimento para que ocorresse a sua desvulcanização, visando obter melhor desempenho no processo de reciclagem; o polietileno de alta densidade (PEAD) foi reprocessado vinte vezes de modo a obter um termoplástico reciclado. Com esses componentes foram obtidos compósitos extrudados contendo 1 % e 5 % da borracha (com e sem tratamento térmico) dispersa na matriz reprocessada de PEAD. A compatibilização entre os componentes foi obtida testando alguns tipos de substâncias e nesse sentido, o metacrilato de glicidila (GMA) foi o que promoveu o melhor resultado. Os compósitos também foram submetidos ao processo de irradiação por feixe de elétrons nas doses de 50 kGy e 100 kGy e a comparação entre os materiais irradiados e não irradiados foi realizada a partir de análises por FTIR, TG, DSC, MEV e testes mecânicos (tração, impacto e dureza). Os compósitos apresentaram-se homogêneos e a interface entre a borracha e a matriz polimérica apresentou-se contínua. Observou-se que tanto o reprocessamento termocisalhante quanto a irradiação promovem alterações em nível molecular de modo que a reticulação e a degradação ocorrem simultaneamente. A adição de EPDM nas concentrações estudadas foi fundamental na promoção da reticulação do material. Com processo de irradiação, os compósitos apresentaram melhoria nas propriedades mecânicas.
Título em inglês
Reprocessed high density polyethylene and EPDM rubber composites and application of ionizing radiation on its properties modification
Palavras-chave em inglês
composites
EPDM
glycidil metacrilate
HDPE
ionizing radiation
Resumo em inglês
The generation of waste after service end-life of polymeric materials is a reality that is being changed because of the recycling of these materials. Obtaining new materials from its reuse brings benefits to the reduction of costs in the final product, since it reduces the production of virgin raw material, while minimizing the amount of waste. In this work, the vulcanized EPDM rubber was thermally reprocessed by both simultaneous irradiation and oven aging to perform its devulcanization to improve performance in the recycling process; high density polyethylene (HDPE) was reprocessed twenty times so as to obtain a recycled thermoplastic. These both components were extruded to obtain composites containing 1% and 5% of rubber (with or without heat treatment) dispersed in reprocessed HDPE matrix. The compatibility between the components was obtained testing some kinds of substances and accordingly, the glycidyl methacrylate (GMA) promoted the best result. The composites were also subjected to irradiation process by electron beam at doses of 50 kGy to 100 kGy and analysis by FTIR, TG, DSC, SEM and mechanical tests (traction, impact and hardness) were carried out to compare irradiated and non-irradiated materials. The composites had become homogenous and the rubber and the polymeric matrix interface presented to be continuous. It was observed that both processes thermal-shearing and irradiation promote changes at the molecular level so that crosslinking and degradation occur simultaneously. The addition of EPDM in the studied concentrations was important to promote the material crosslinking. The composites showed improvement in mechanical properties with the irradiation process.
 
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Data de Publicação
2018-03-01
 
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