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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.75.2022.tde-16112022-174746
Documento
Autor
Nombre completo
Iago Malvestio de Oliveira
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Carlos, 2022
Director
Tribunal
Silva, Caio Marcio Paranhos da (Presidente)
Carvalho, Antonio José Felix de
Komatsu, Daniel
Título en portugués
Reciclagem de ABS proveniente de resíduos de eletroeletrônicos modificados com TiO2-OPM
Palabras clave en portugués
compósitos dissipativos
método oxidante de peróxo
olímero ABS reciclado
resíduos eletrônicos, proteção de descarga eletrostática
Resumen en portugués
A crescente preocupação sobre o descarte de plásticos e seu impacto no ambiente tem levado à necessidade de reutilizar esses materiais, completando seus ciclo de vida dentro da mentalidade da economia circular produção, uso, reciclagem e reuso. A reintrodução de um material reciclado ao mercado requer certas modificações, ao passo que o processo de reciclagem altera as propriedades gerais dos materiais. Como componente majoritário do resíduo eletrônico, os plásticos utilizados na indústria dos eletroeletrônicos demandam uma atenção especial. Uma vez que são utilizados principalmente nas suas carcaças, e, para esse tipo de utilização, devem seguir certas especificações, em especial a capacidade de prevenir um evento de descarga eletrostática. Isso implica que o polímero deverá sofrer uma modificação em suas propriedades elétricas, pois sabidamente esses materiais são incapazes de providenciar um caminho por onde as cargas possam ser dissipadas. Dessa maneira, a melhoria nas propriedades de condutividade elétrica é requerida a fim de garantir à essas carcaças plásticas uma característica antiestática que as torne aptas para esse uso desejado. A produção de compósitos, através da inserção de partículas em uma matriz polimérica, pode propiciar essas modificações, baseado no fato de que as propriedades apresentadas pelas partículas sozinhas são incorporadas ao novo compósito formado, como por exemplo a inserção de partículas hidrofóbicas em um material, resultando em um compósito também hidrofóbico. Portanto, ao utilizar partículas com boas propriedades elétricas é possível melhorar as propriedades condutoras do compósito, como desejado, desde que condições como boa dispersão e distribuição sejam atingidas. Busca-se através da inserção de partículas de TiO2,tanto o comercial padrão quanto o TiO2-OPM (oxidant peroxo method) ao terpolímero ABS (acrilonitrila/butadieno/estireno) que características sejam realçadas ou até que novas propriedades sejam apresentadas. A fim de permitir o uso desse material na indústria eletroeletrônica, estudam-se maneiras de transformar esse polímero, inerentemente isolante em um material capaz de dissipar cargas eletrostáticas de maneira controlada e segura. Esses materiais, chamados de compósitos extrinsecamente condutorers, são criados com a junção do polímero com cargas que apresentam uma boa condutividade elétrica, que, na concentração ideal permite que cargas elétricas atravessem o material. Dentre as classificações acerca de suas propriedades elétricas, um material pode ser isolante, antiestático, dissipativo e condutor. A compreensão da Teoria do Limiar de Percolação Elétrica possibilita o entendimento do comportamento elétrico do compósito , com a averiguação das diferenças de propriedades elétricas entre as partículas de dióxido de titânio comercial e dióxido de titânio com superfície modificada com grupos peróxo. Desse modo, nesse projeto o foco foi voltado para a modificação das propriedades elétricas do compósito de modo que o material possa ter propriedades dissipativas, ideal para que descargas eletrostáticas sejam evitadas. Ainda pretende-se avaliar a reciclabilidade do ABS e o efeito da incorporação do TiO2 OPM nas características térmica, mecânicas e morfológicas do compósito formado.
Título en inglés
Recycling of TiO2-OPM-modified ABS from electrical and electronic waste
Palabras clave en inglés
dissipative composites
electrostatic discharge protection
oxidant peroxo method
recycled ABS polymer
waste from electrical and electronical equipment
Resumen en inglés
The growing concern about plastic disposal and its impact on the environment has led to a necessity to reuse those materials, completing its life cycle within the circular economy mentality production, use, recycling and reuse. The reintroduction of a recycled material back into the market requires some type of modifications, as the recycling process lightly alters the general properties of those materials. As a major constituent of the electronic waste, the plastic used in the electronic equipment industry demands special attention; it is mainly used as an enclosure for this class of equipment and such type of utilisation requires that the plastic abide to certain specifications, especially the ability to prevent an electrostatic discharge event. Thus, this imply that the polymer must undergo a modification in its electrical properties, as it is known that these materials are inherently unable to provide a path where the electrical charges could be dissipated. In such manner, the enhancement of the electrical conductivity is required to adapt the plastic enclosure, ensuring an antistatic characteristic and making it suitable for the desired applications. The production of composites, by inserting particles into a polymer matrix can lead to such modifications, based on the fact that the properties presented by the particles alone can be passed to the newly produced composite. So, by using particles that have good electrical properties it is possible to improve the composites own electrical conductivity, as desired. The improvement of properties can be achieved by inserting TiO2 particles (both commercial and OPM-modified) on an ABS polymer matrix. To use of this material on the electronical industry a way to modify its inherently insulating properties is studied, allowing the polymer to dissipate the electrostatic charges in a controlled and safe manner. This type of materials, called extrinsically conductive composites, are created mixing a polymeric matrix with an ideal concentration of particles that have adequate electric conductivity properties, creating a path that allow the electrical charges to flow through the material. The classification regarding the electrical properties of a material is divided in insulating, antistatic, dissipative and conductive. The understanding of the Electrical Percolation Threshold Theory helps to explain the electrical behaviour of a material and to control the quantity of particles to be inserted into the matrix in the making of a composite, modifying the polymer just enough so it can show the desired properties. Regarding this, this study is focused on the modification of the electrical properties of a composite so it may begin to exhibit dissipative properties.
 
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Fecha de Publicación
2022-11-17
 
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