Dissertação de Mestrado

Nesta Dissertação apresenta-se uma alternativa para a reciclagem dos filmes de poli(vinil butiral) - PVB, provenientes do processo de produção de vidros laminados para indústria automobilística, por meio da mistura com outro polímero reciclado denominado poliamida-6 - PA-6. Esta mistura, uma blenda polimérica, tem por objetivo melhorar as propriedades mecânicas da PA-6 reciclada proveniente de resíduos industriais e produtos pós-consumo. O PVB atua como um modificador de impacto ou agente tenacificante em matriz de poliamida, de modo análogo às borrachas comerciais normalmente utilizadas. As propriedades mecânicas avaliadas mostraram que o polímero puro reciclado tinha comportamento de material frágil, apresentando fratura catastrófica nos ensaios de resistência à flexão em três pontos e à tração, ao contrário de todas as composições da blenda que apresentam deformação plástica. A presença do PVB nas blendas resultou em maior resistência à tração, para amostras com até 10% em massa de PVB, e alongamento extremamente superior, indicando que a blenda pode absorver mais energia de impacto do que o polímero puro. A análise térmica, via Calorimetria Diferencial de Varredura - DSC, mostra que a temperatura de fusão do polímero cristalino (PA-6) não se altera com a introdução do polímero amorfo (PVB) mas que há uma diminuição no grau de cristalinidade da poliamida. A análise morfológica, determinada por microscopia eletrônica de varredura, revelou que os domínios de PVB apresentam formato aproximadamente esférico para minimizar a área de contato com a matriz, indicando que a tensão interfacial é alta e a força de adesão, baixa. Por outro lado, tem-se uma blenda que pode ser processada industrialmente e, para algumas composições, com propriedades mecânicas melhores que o polímero puro.

In this Dissertation it is presented an alternative for the recycling of films of poly(vinyl butiral) - PVB, resultant from the fabrication of laminated glass for the automotive industry, by mixing it together with another recycled polymer, thepolyamide-6 - PA-6. The latter polymer is originated from industrial wastes and post-use products. Such mixture of polymers, a polymeric blend, has the purpose of enhancing the mechanical properties of the recycled PA-6. The PVB works as an impact modifier or toughening agent for the polyamide matrix, similarly to the commercial rubbers usually employed to play such role. The evaluated mechanical properties showed that the unblended recycled PA-6 polymer presents the behavior of afragile material, exhibiting catastrophic failure in the 3-point bend and tensile tests, in opposition to the results obtained with the blends, which resulted in plastic deformation for all the compositions. The presence of the PVB in the blends resulted in higher tensile strength for PVB levels of up to 10 wt%, and much higher elongations when compared to the unblended recycled PA-6, indicating that the blended materials can absorb higher impact energies. Differential Scanning Calorimetry (DSC) analysis showed that the melting temperature of the crystalline PA-6 suffered no alteration due to the introduction of the amorphous polymer (PVB), although the degree of cristallinity of the polyamide was reduced. The morphological analysis by Scanning Electron Microscopy (SEM) showed that the PVB domains appear in a near round shape, in order to minimize their contact area with the matrix, also indicating a high interfacial tension and hence low adhesion between the phases. Nevertheless, the blends can indeed be industrially processed, and for some compositions with enhanced mechanical properties when compared to the unblended materia.