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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.97.2022.tde-28042022-163105
Documento
Autor
Nome completo
Antonio José de Andrade Junior
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Lorena, 2022
Orientador
Banca examinadora
Saron, Clodoaldo (Presidente)
Lacerda, Talita Martins
Mancini, Sandro Donnini
Santana, Ruth Marlene Campomanes
Título em português
Utilização de EPS reciclado e elastômeros de pneus inservíveis para a obtenção de polímeros tenacificados
Palavras-chave em português
Elastômeros
Pneus inservíveis
Poliestireno expandido (EPS)
Polímeros tenacificados
Reciclagem
Resumo em português
Os danos ambientais produzidos pelos resíduos sólidos poliméricos têm sido motivo de grande preocupação e consequentemente estimulado o estudo de novas formas de destino final e reaproveitamento destes materiais. Neste contexto, o objetivo central do presente estudo foi promover a reciclagem do poliestireno expandido (EPS) e resíduos de borracha de pneus usados, com o propósito de gerar um polímero termoplástico tenacificado. Os resíduos de EPS foram processados por três métodos distintos e o poliestireno reciclado (PS) proveniente do método 3 demonstrou melhor eficiência e economia, logo foi utilizado para a incorporação de resíduos elastoméricos de pneus inservíveis (EL) para a sua tenacificação, gerando blendas não compatibilizadas (PS/EL) contendo 5, 10, 20 e 30% em massa de EL e blendas de mesma proporção compatibilizadas (PS/SBS/EL) com a adição de 5% em massa do copolímero em bloco estireno-butadieno-estireno (SBS). Também foram produzidas blendas de PS com borracha previamente tratada com monômero estireno, nas proporções de 5 e 10% em massa de EL. Foram realizados ensaios mecânicos de tração e impacto, sendo observado o aumento na resistência à tração, no alongamento na ruptura e na resistência ao impacto, bem como redução no módulo de Young, denotando a tenacificação do polímero, sendo este efeito mais evidente nas blendas compatibilizadas. A presença da borracha de pneu na matriz de PS e os métodos de compatibilização também produziram mudanças significativas em propriedades térmicas e no comportamento reológico do polímero reciclado. A incorporação de borracha de pneu no PS reciclado e os métodos de compatibilização utilizados produziram a tenacificação do polímero e melhora de propriedades como alongamento na ruptura e resistência ao impacto. Isto influencia diretamente na viabilidade da reciclagem dos resíduos de EPS e gera uma alternativa para o aproveitamento de borracha moída de pneus na forma de um novo material com maior potencial de aplicações.
Título em inglês
Use of recycled EPS and elastomers from scrap tires to obtain toughened polymers
Palavras-chave em inglês
Elastomers
Expanded Polystyrene (EPS)
Recycling
Toughened Polymers
Waste tires
Resumo em inglês
The environmental damage caused by polymer waste has been a matter of great concern and it has stimulated the study of alternatives for end destination and reuse of these materials. In this context, the main aim of this study was to promote the recycling of expanded polystyrene (EPS) and rubber waste from scrap tires, with the purpose of generating a toughened thermoplastic polymer. The EPS waste was processed by three different methods and the recycled polystyrene (PS) obtained from the method 3 was the most efficient and economic, so it was used to the incorporation of elastomer waste from scrap tires (EL), generating noncompatibilized polymer blends (PS/EL) with EL content at 5, 10, 20 and 30 wt% and compatibilized polymer blends (PS/SBS/EL) containing the block copolymer styrenebutadiene- styrene (SBS) at 5 wt% and the same EL proportions. It was also prepared polymer blends from PS and rubber scrap tires previously treated with styrene monomer, using rubber at 5 and 10 wt%, respectively. Impact and tensile tests of the materials showed increase in impact resistance, tensile strength and elongation at break as well, as decrease in Young modulus, denoting a toughness effect on the PS, which has been more evident for compatibilized blends. The presence of rubber tire in the PS matrix and the compatibilization methods has also produced significant changes on thermal properties and in the rheological behavior of the recycled polymer. The incorporation of tire rubber in recycled PS and the compatibilization methods used produced polymer toughening and improved properties such as elongation at break and impact resistance. This directly influences the viability of recycling EPS waste and generates an alternative for the use of ground rubber from scrap tires in the form of a new material with greater potential for applications.
 
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EMD21008_C.pdf (2.08 Mbytes)
Data de Publicação
2022-04-28
 
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