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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.3.2016.tde-21062016-112635
Document
Author
Full name
Éder Baroni da Silveira
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2015
Supervisor
Committee
Valera, Ticiane Sanches (President)
Calvão, Patrícia Schmid
Souza, Adriana Martinelli Catelli de
Title in Portuguese
Estudo da tenacificação do PLA pela adição de elastômero termoplástico EMA-GMA.
Keywords in Portuguese
Blendas
Elastômeros
Modificador de impacto
Tenacidade dos materiais
Termoplásticos
Abstract in Portuguese
Neste trabalho foi estudado o processo de tenacificação do poli(ácido lático), PLA, através da produção de blenda com terpolímero randômico (etileno/éster acrílico/glicidil metacrilato), EMA-GMA, como modificador de impacto. Três composições foram estudadas, 90/10, 80/20 e 70/30% em massa, as misturas foram homogeneizadas em extrusora dupla-rosca (melt blending) e corpos de prova foram moldados por injeção. A avaliação do comportamento mecânico e da eficiência da tenacificação foi realizada através de ensaios mecânicos de tração (ATSM D638), resistência ao impacto Izod com entalhe (ASTM D256), flexão (ASTM D790) e dureza Shore D (ASTM 2240). A presença de umidade e a temperatura de degradação foram avaliadas por análise termogravimétrica (TGA), as temperaturas de transição vítrea (Tg), fusão cristalina (Tm) e grau de cristalinidade foram avaliadas por calorimetria exploratória diferencial (DSC) e a morfologia foi analisada por meio de micrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados dos ensaios mecânicos idicaram que todas as blendas possuem valores de tenacidade superiores ao do PLA. Entretanto, as blendas apresentaram como efeito colateral queda em módulo (obtidos por ensaios de resistência a tração e flexão), resistência a tração no ponto de escoamento e dureza, em função do aumento da concentração de EMA-GMA no PLA. Na composição com 20% de EMA-GMA a distribuição da dispersa ao longo da fase matriz está mais homogênea, e a composição com 30% de EMA-GMA resultou em um material super tenaz (com valores de resistência ao impacto Izod com entalhe acima de 500J/m).
Title in English
Study of the toughening of PLA by adding thermoplastic elastomer EMA-GMA.
Keywords in English
Impact modifier
PLA blend
Toughening
Abstract in English
In this work poly(lactic acid), PLA, was toughened by addition a thermoplastic elastomer, the random terpolymer (ethylene / acrylic ester / glycidyl methacrylate), EMA-GMA. Three= compositions were prepared: with concentrations of 10, 20 and 30 wt% of EMA-GMA into PLA. The blends were prepared in a twin-screw extruder and molded by injection molding. The samples were systematically characterized by tensile strength, notched Izod impact strength, flexural properties and Shore hardness (using Shore D scale). The presence of moisture and the degradation temperature of PLA were evaluated by thermogravimetric analysis (TGA), the glass transition temperature (Tg), crystalline melting (Tm) and crystallinity index of PLA and of the blend were evaluated by differential scanning calorimetry (DSC) and the blend morphology was analyzed by scanning electron microscopy (SEM). The results showed that all blends presented a dramatic increase in their toughness, when compared to PLA. However, the moduli (obtained by tensile and flexural tests), tensile strength at yield, and hardness decreased when the dispersed phase content increased. In the 80/20 PLA/EMA-GMA blend, the dispersed phase is more homogeneously dispersed within the matrix, and the composition with 30 wt% of EMA-GMA resulted in a super tough material (notched Izod impact strength exceeding 500 J/m).
 
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Publishing Date
2016-07-27
 
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