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Compósitos termoplásticos com madeira/ Wood-plastic composites

Correa, Carlos A.; Fonseca, Carla N.P.; Neves, Silmara; Razzino, Carlos A.; Hage, Jr., Elias
2003-07-01

Resumo em português Dentre muitas fibras naturais de interesse tecnológico, o resíduo de madeira substitui com vantagens as cargas e reforços tradicionalmente empregados em compostos e compósitos poliméricos, particularmente os de origem mineral, tais como talco, CaCO3 e fibra de vidro. A tecnologia dos chamados Wood-Plastic Composites (WPC´s) envolve conceitos de compatibilidade e processabilidade e apresenta grandes desafios tecnológicos para a formulação e estabilização da mist (mais) ura devido a baixa estabilidade térmica da celulose. Muitos dos avanços tecnológicos em WPC’s dependem de uma análise criteriosa das características físicas de seus componentes e das condições de processamento do sistema, particularmente aspectos relacionados a sua compatibilização. No presente trabalho são apresentados estudos sobre a reatividade do polipropileno modificado com anidrido maleico (PP-MAH) utilizado como compatibilizante em compósitos termoplásticos de polipropileno com farinha de madeira. A influência da carga celulósica e a eficiência do compatibilizante nas propriedades reológicas, térmicas, mecânicas e morfológicas do sistema foi avaliada através de medidas de rigidez, grau de cristalinidade, temperatura de cristalização e fusão cristalina levando-se em conta as características da resina, a distribuição granulométrica e o teor de umidade da farinha de madeira. Observou-se que os compósitos compatibilizados com PP-MAH apresentaram ganhos significativos de rigidez em relação aos compósitos não-modificados, independente do tipo de farinha de madeira empregada enquanto as propriedades térmicas do polímero mostraram-se sensíveis à distribuição granulométrica e algumas composições apresentaram tendência ao escurecimento e a elevação da temperatura de cristalização do polímero na presença do reforço celulósico. Imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura ilustram o molhamento da fibra celulósica pela resina termoplástica quando na presença do compatibilizante indicando a possível ocorrência de reações de esterificação na interface polímero-madeira. Resumo em inglês Wood waste fibers (WWF) mostly known as wood flour, can replace mineral fillers such as talc, CaCO3 and fiberglass with great advantage. Wood-plastics composites (WPC’s) technology includes concepts of compatibility and processing and yet presents technical challenges in grade formulation and stabilisation of the composite system. Owing to thermal constraints in wood flour processing, commodities such as polyolefins (PP, PEAD/PEBD), styrenics (PS e HIPS) and vinyls (PVC) (mais) represent the bulk of the thermoplastics used in WPC’s applications. In the present work, a brief overview of the latest developments in WPC’s processing technology is discussed in the light of technical characteristics and performance of this novel class of thermoplastics composites in emerging applications. Some investigations on compatibilizing efficiency of the polypropylene modified with maleic anhydride (PP-MAH) is presented for polypropylene formulations compounded with different types of pinus wood waste. The influence of the cellulosic filler and the efficiency of the compatibilizers on thermal, mechanical and morphology of the composite system was evaluated through stiffness measurements, degree of cristallinity, crystallization and melt temperatures in regard to the resin intrinsic properties and sawdust characteristics. Electron microscopy micrographs ilustrate in great detail the filler wetting by the resin in the presence of the anhydride maleic in the polypropylene used as compatibilizer suggesting that sterification reactions may be taken place at the wood-polymer interface.

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Desenvolvimento de elastômeros termoplásticos vulcanizados (TPV) a base de polipropileno com resíduo de pneu: I - Planejamento fatorial de experimentos/ Development of thermoplastic elastomers vulcanized (TPV) with polypropylene waste tire: I - Factorial design experiments

Cossa, Matheus M.; Sirqueira, Alex S.; Soares, Bluma G.
2009-01-01

Resumo em português O uso do pó de pneu em misturas com termoplásticos possibilita a formação de novos materiais. Nesse trabalho o uso do pó de pneu foi caracterizado pelo planejamento fatorial completo 2³, com ponto central, em misturas com polipropileno (PP), para desenvolvimento de novos elastômeros termoplásticos vulcanizados dinamicamente (TPVs), contendo material reciclado. Os fatores utilizados neste estudo foram, pó de pneu, peróxido de dicumila e bismaleimida (em três ní (mais) veis, sendo um deles, o ponto central). O planejamento foi construído para avaliar os efeitos dos fatores (principais e suas interações) nas respostas de tração, alongamento e inchamento em óleo. Os resultados mostraram que o teor de pó de pneu é predominante para melhorar o desempenho das misturas. A resistência ao inchamento é aproximadamente 150% superior em algumas formulações. Resumo em inglês The use of waste tire in blends with thermoplastics enables the formation of new materials. In this paper the use of waste tire was characterized with a complete 2³ factorial design with central point, in blends with polypropylene (PP), in the development of new thermoplastic elastomers vulcanized dynamically (TPVs) and containing recycled material. The factors used in this study were: waste tire, dicumylperoxide and bismaleimides in three levels, one being the central p (mais) oint. The factorial design was built to evaluate the effects of the factors (and their interaction) in the responses of tensile, elongation and oil swelling. The results showed that the level of waste tire is predominant to improve the performance of TPV. The swelling resistance is approximately 150% higher in some formulations.

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A importância de um sistema nacional de inovação para o setor de termoplásticos no Mercosul/ The importance of a national system of innovation for the thermoplastics sector in the Mercosul

Ferreira Netto, Maria J. S.; Antunes, Adelaide M. S.; Vainstok, Otilia
2001-03-01

Resumo em português O presente trabalho discute a interação entre os numerosos atores e instituições que participam do processo de inovação em todas as etapas da cadeia produtiva dos termoplásticos. A importância da interação destes para conseguir um desempenho que produza benefícios privados e sociais são apresentados através da proposta de desenvolvimento e criação de um sistema nacional de inovação (SNI) para o segmento de termoplásticos no Brasil e na Argentina. Atravé (mais) s de uma nova visão institucional e política ampliam-se as redes de intercâmbio e as parcerias com as principais instituições e organismos públicos de fomento à ciência e tecnologia ao mesmo tempo em que o setor privado é incentivado para um maior intercâmbio e cooperação Resumo em inglês The present approach discusses the interaction among numerous actors and institutions that participate in the innovation process in every productive chain of thermoplastics. The importance of their interaction to get a result that produces private and social benefits are presented through the proposal of criation and development of National System of Innovation (NIS) for the segment of the thermoplastics in Brazil and Argentina. The interchange nets and the partnerships w (mais) ith the main institutional public organisms of foment for science and technology are amplified through a new institutional and political vision. At the same time the private sector is stimulated to make a better exchange and cooperation.

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Efeitos do tipo de poliestireno de alto impacto nas propriedades de compósitos termoplásticos com farinha de resíduo de madeira/ The effects of the high impact polystyrene morphology on the properties of wood-plastic composites

Vianna, Wladimir L.; Correa, Carlos A.; Razzino, Carlos A.
2004-12-01

Resumo em português A tecnologia dos chamados Compósitos Termoplásticos com Madeira envolve conceitos de compatibilidade e processabilidade e apresenta grandes desafios tecnológicos para a formulação e estabilização da mistura. Devido à baixa estabilidade térmica da celulose, a grande maioria das resinas termoplásticas utilizadas na preparação desses compósitos está restrita às resinas poliolefinicas, estirênicas e ao poli(cloreto de vinila). O Poliestireno de Alto Impacto (H (mais) IPS) é um termoplástico bifásico de grande versatilidade de propriedades decorrentes das variações de composição e morfologia das partículas de borracha dispersas na matriz estirênica. Além da sua temperatura relativamente baixa de processamento, estas características tornam o HIPS um termoplástico de grande interesse para aplicações em compósitos com farinha de resíduo de madeira, uma vez que a otimização do balanço de propriedades de rigidez e impacto pode ser alcançada através do controle da morfologia e da formulação do compósito. No presente estudo, "tipos" comerciais de HIPS com diferenças no índice de fluidez e na distribuição do tamanho de partículas foram utilizados na preparação de compósitos termoplásticos com farinha de resíduo de madeira. As propriedades mecânicas dos compósitos obtidos foram discutidas em termos das características morfológicas dos HIPS utilizados e da quantidade de farinha de resíduo de madeira no compósito. Pela simples aplicação da regra das misturas, mostrou-se que devido à baixa densidade do resíduo de madeira, o reforço celulósico poderia ser utilizado eficientemente na substituição de cargas minerais ou fibra de vidro em compósitos termoplásticos com um melhor desempenho em termos de resistência e rigidez específica. A microscopia eletrônica de varredura foi utilizada na análise de superfícies de fratura para ilustrar a dispersão da farinha de madeira na matriz estirênica, a molhabilidade do reforço pela resina e as interações reforço-matriz. Resumo em inglês The technology of wood-plastics composites includes concepts of compatibility and processability, with important challenges to optimize grade formulations, processing and stabilization of the composite system. Owing to the low thermal stability in wood flour processing, commodities such as polyolefins, styrene and polyvinylchloride represent the large majority of the thermoplastics employed in cellulosic composites. High impact polystyrene (HIPS) is a versatile thermoplas (mais) tic as a result of variations in composition and morphology of the rubber dispersed phase in the styrenic matrix. In addition to its relatively low processing temperature, such characteristics make HIPS a suitable polymer for wood-plastic composite applications as an optimum stiffness-toughness balance can be achieved by fine control of HIPS morphological parameters and the composite formulation. In the present study, commercial grades of HIPS with different flow index and particle size distribution were used in the preparation of wood-plastic composites. The mechanical properties and the heat distortion temperatures of the composites are discussed in terms of the HIPS characteristics and the filler content in the composite. By simply applying the rule of mixtures, it was shown that owing to their relatively low specific gravity, the wood waste flour might be cost-effective in replacing mineral fillers or glass fibers in plastic composites with a better performance in terms of specific strength and rigidity. Electron microscopy analysis of fractured surfaces was used to illustrate wood flour dispersion, wettability and matrix-filler interactions.

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Estudo de caso de peça moldada pelo processo de injeção-compressão para termoplásticos utilizando análise computacional/ Study of injection-compression molded part using CAE analysis

Kiam, Thyago M.; Pereira, Nilson C.
2007-03-01

Resumo em português O processamento de termoplásticos através do processo de injeção representa o principal método de fabricação de peças plásticas. Limitações do processo de injeção convencional, principalmente quanto à matéria-prima e configuração e funcionamento das máquinas disponíveis, tornam inviável a produção de produtos com grande área projetada e pequena espessura, como janelas automotivas e alguns tipos de lentes. Paralelamente, o processo de injeção evolu (mais) i continuamente e há uma série de novas tecnologias geradas a partir do processo original, dentre elas o processo de injeção-compressão. No presente trabalho, utilizando análise computacional, estudou-se a produção de lentes de policarbonato através de dois processos distintos: injeção convencional e processo de injeção-compressão. A seqüência de estudos envolveu basicamente os seguintes pontos: estudo do padrão de preenchimento com conseqüente otimização do processo de injeção-compressão quanto à formação de linha de emenda; estudo da janela de processo para ambos os casos e comparação de alguns parâmetros principalmente tensão de cisalhamento e força de fechamento, por se tratarem de fatores limitantes na produção de peças com grande área projetada. Os resultados para o caso estudado comprovam grande vantagem na utilização do processo de injeção-compressão. Resumo em inglês The injection-molding of thermoplastics is the main process used in the production of plastics parts. There are some limitations in the conventional injection process, specially related to raw materials, machines configuration and operation, which hamper fabrication of thin parts with large areas such as car windows and lenses. On the other hand, the process has been improved continuously with several new technologies, going beyond the conventional injection molding proce (mais) ss, including the "injection-compression" process. In this paper, using CAE (computer aided engineering) technology, the author studied the production of PC lens by both processes: conventional injection molding and injection-compression molding. The studies were basically conducted in the following sequence: flow pattern study and optimization of the injection-compression process focusing on the weld line size, molding window study for both cases and comparison of several parameters, particularly shear stress and clamp force - as they are key parameters for the production of large-area parts. The results confirm the advantages of the injection-compression process.

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Caracterização Mecânica de Compósitos de Poliamida/Fibra de Carbono Via Ensaios de Cisalhamento Interlaminar e de Mecânica da Fratura/ Mechanical Characterization of Polyamide/Carbon Fiber Composites by Using Interlaminar Shear Strength and Fracture Mechanical Tests

Botelho, Edson C.; Rezende, Mirabel C.
2002-01-01

Resumo em português Compósitos termoplásticos a partir de poliamidas 6 e 6,6 e tecido de fibras de carbono com 40, 50 e 60 % em volume de reforço foram processados via moldagem por compressão a quente e caracterizados por ensaios mecânicos destrutivos (cisalhamento interlaminar em três pontos (short-beam), cisalhamento interlaminar por compressão (CST) e ensaios de mecânica da fratura) e por inspeção não-destrutiva (ultra-som e microscopias óptica e eletrônica de varredura). Os (mais) resultados obtidos mostraram que os compósitos termoplásticos processados apresentaram uma distribuição homogênea do polímero no reforço. Entretanto, nos compósitos com maior quantidade de poliamida (40 % de reforço) foram observadas regiões ricas em matriz entre as camadas de tecido. Os ensaios de mecânica da fratura (DCB e ENF) e de cisalhamento interlaminar em três pontos não apresentaram falha interlaminar, não sendo observada a propagação de trincas de forma homogênea e retilínea no interior do material. Em função destes resultados foi utilizado o ensaio de cisalhamento por compressão, desenvolvido no Institute of Polymer Research Dresden da Alemanha, que permitiu uma caracterização mais precisa dos compósitos termoplásticos estudados. Foi observado também, a partir dos ensaios de CST, que os compósitos obtidos da poliamida 6,6 apresentaram um aumento no valor do cisalhamento interlaminar de até 20 % com o aumento do volume de fibras. Resumo em inglês Thermoplastics composites of polyamide 6 and 6.6 reinforced with carbon fiber fabric were obtained by compression molding and characterized by destructive (short-beam, compression shear (CST) and fracture mechanics testing) as well as by non-destructive inspection (ultrasound analysis, optical and scanning electron microscopy). The results show that, in general, the matrix was homogeneously distributed about the reinforcing fabric. However, for the composites with higher (mais) polyamide content (>50%) matrix-rich regions were observed between the fabric layers. Fracture mechanics (DCB and ENF) as well as short-beam testing did not show evidence of inter-laminar failure as there were non-homogeneous linear crack propagation patterns in the composites investigated. As a result, a compression shear test (CST), developed in the Institute of Polymer Research in Dresden, Germany, was conducted. This test allowed a more precise characterization of the thermoplastic composites studied here.

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Comportamento térmico, mecânico e morfológico de compósitos de polietileno de alta densidade reciclado com fibra de piaçava/ Thermal, mechanical and morphological behavior of recycled high- density polyethylene reinforced with piassava fiber

Bonelli, Claudia M. C.; Elzubair, A.; Suarez, João C. Miguez; Mano, Eloisa B.
2005-11-01

Resumo em português O uso de fibras naturais como reforçadores para termoplásticos tem despertado interesse crescente, principalmente para termoplásticos reciclados, devido ao baixo custo, utilização de recursos naturais brasileiros disponíveis, além de contribuir para a despoluição ambiental. No presente trabalho foram avaliadas as propriedades térmicas, mecânicas e morfológicas de compósitos de polietileno de alta densidade reciclado (HDPE-r) e fibra de piaçava da Amazônia ( (mais) Leopoldinia piassaba), tratada e não-tratada, em diferentes proporções (5, 10 e 15% de fibra). O trabalho tem como objetivo a obtenção de compósitos a fim de atender as exigências do mercado como materiais alternativos, visando à fabricação de placas de baixo custo para estruturas sob pequeno esforço. As fibras foram submetidas a tratamento superficial com silano de duas formas: impregnação direta (fibra-ts) e com solução metanólica (fibra-tms). Foi verificado que os compósitos HDPE-r / fibra-ts apresentaram melhor desempenho mecânico que os obtidos com fibra-tms, em função da remoção pelo metanol da fração contendo lignina, componente estrutural da fibra. O aumento da adesão fibra-matriz de HDPE reciclado em compósitos com fibra tratada, conforme observado pelas microfratografias apresentadas, pode explicar este desempenho. A estabilidade térmica dos compósitos foi pouco afetada com a incorporação da fibra tratada. Resumo em inglês The use of natural fibers as reinforcement for thermoplastics, especially for recycled thermoplastics, has generated much interest due to their low cost, possibility of environmental protection and use of locally available renewable resources. In this work we evaluate the thermal, mechanical and morphological properties of composites of recycled high-density polyethylene (HDPE-r) with treated and untreated piassaba fibers (Leopoldinia piassaba) in different proportions (5 (mais) , 10 and 15% w/w). The objective of this work is to obtain composites of HDPE-r / piassaba fiber in order to fulfill the needs of the consumer market, aiming at preparing low-cost plates for light duty jobs. Fibers were submitted to superficial treatment with silane in two different ways: direct incorporation and treatment with methanolic solution of the coupling agent. The results show that composites of HDPE with silane-treated-only fiber had better mechanical performance than methanolic solutions of silane; the increase on fiber - polymer matrix interface adhesion, as revealed from morphological analysis, can explain this higher performance. Thermal stability of the composites is not greatly affected with the addition of treated fiber.

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Influência da temperatura no desempenho mecânico de compósitos PEI/fibras de vidro/ Influence from the temperature on the mechanical behavior of PEI/glass fiber composites

Oliveira, Gustavo H.; Guimarães, Valdir A.; Botelho, Edson C.
2009-01-01

Resumo em português Os compósitos poliméricos vêm ganhando grande destaque devido aos avanços tecnológicos conquistados pelas indústrias, principalmente a aeroespacial. Estes avanços têm como uma de várias finalidades a obtenção de compósitos com baixa massa específica associada às elevadas resistência mecânica e rigidez. Comparando os compósitos termoplásticos aos termorrígidos, pode ser destacado como suas principais vantagens: processamento mais rápido pela ausência d (mais) e um ciclo de cura; baixa absorção de umidade; excelente resistência química; maior temperatura de serviço; baixo custo de transporte e estocagem; maior resistência ao impacto; maior rigidez e a possibilidade de serem reciclados. Devido às grandes variações de temperatura que estes materiais estão sujeitos durante sua vida útil como artefatos de aplicação aeronáutica, é de extrema importância a realização de estudos do seu comportamento mecânico a elevadas temperaturas, uma vez que a estas temperaturas as propriedades do compósito podem ser modificadas. O presente trabalho visa avaliar o comportamento mecânico (tração, fadiga e cisalhamento interlaminar, tanto em temperatura ambiente como a 80 °C) de compósitos termoplásticos de matriz PEI (poli(éter-imida)) reforçados com fibras de vidro. Observou-se que os valores de resistências à tração, cisalhamento e fadiga do laminado PEI/fibras de vidro foram superiores aos encontrados para o laminado de epóxi/fibras de vidro. Entretanto, em todos os casos foram observadas quedas significativas nas propriedades mecânicas obtidas a 80 °C, em comparação com aquelas à temperatura ambiente. Resumo em inglês Polymeric composites have been used due to the technological progress in industries, mainly the aerospace. These advances are aimed at obtaining composites with low specific gravity associated with high mechanical properties and stiffness. The main advantages of thermoplastics over thermoset laminates include: fast processing due to the absence of a cure cycle, low moisture absorption, excellent chemical resistance; higher service temperature; low costs of transport and s (mais) torage, higher impact resistance; higher stiffness and possibility of recycling. It is therefore important to investigate the mechanical properties at high temperatures since these materials are subjected to large temperature variations in aeronautical applications. This work is aimed at evaluating the mechanical properties (tensile, fatigue and interlaminar shear behavior) of PEI reinforced with glass fiber at 25 and 80 °C. The tensile, shear and fatigue stresses for PEI/glass fiber were found to be higher than in epoxy/glass fiber laminates. However, in all cases a significant deterioration in the mechanical properties was observed at 80 °C in comparison to those at room temperature.

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Moldes de ABS construídos pelo processo de modelagem por fusão e deposição para injeção de PP e PEBD/ PP and LDPE injection in ABS molds built with fused deposition modeling

Foggiatto, José A.; Ahrens, Carlos H.; Salmoria, Gean V.; Pires, Alfredo T. N.
2004-12-01

Resumo em português Os processos de prototipagem rápida (Rapid Prototyping - RP) e ferramental rápido (Rapid Tooling - RT) surgiram para reduzir os tempos de desenvolvimento de produtos na fase de projeto diminuindo a necessidade de retrabalhos e, conseqüentemente, antecipando a entrada de novos produtos no mercado. Neste trabalho foi utilizada uma das tecnologias de prototipagem rápida, denominada Modelagem por Fusão e Deposição (FDM), na construção de moldes em ABS com o objetivo (mais) de investigar sua aplicação na moldagem por injeção de termoplásticos. Amostras das peças injetadas foram submetidas a ensaios de difração de raios X, dureza Shore D e tração. Os resultados mostraram a viabilidade de fabricar pequenos lotes de peças em PEBD e PP com propriedades mecânicas bastante similares às encontradas em peças moldadas em moldes metálicos. Resumo em inglês Rapid Prototyping and Rapid Tooling are aimed at reducing the development time of products in the design phase by minimizing re-workings and, consequently, reducing the time to launch new products. In this work one of the technologies of rapid prototyping, called Fused Deposition Modeling (FDM), was used in the construction of ABS molds with the objective of investigating its application in the injection molding of thermoplastics. Specimens of the molded parts were charac (mais) terized with X-ray diffraction, Shore D hardness and tensile tests. The results demonstrated the viability to manufacture small batches of LDPE and PP parts with mechanical properties similar to those molded parts in metallic molds.

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Estado de mistura e dispersão da fase borrachosa em blendas PVC/NBR/ Phase separation and rubber phase dispersion in PVC/NBR blends

Passador, Fábio R.; Pessan, Luiz A.; Rodolfo Jr., Antonio
2006-01-01

Resumo em português Termoplásticos modificados com elastômeros têm despertado grande interesse de pesquisadores e de indústrias devido à atraente relação custo/benefício e a possibilidade de aumento significativo da tenacidade sob impacto de polímeros frágeis com a incorporação de uma fase borrachosa dispersa. Este artigo mostra a relação entre o estado de mistura e a dispersão da fase borrachosa em blendas de poli (cloreto de vinila) (PVC) com borracha nitrílica (NBR). O est (mais) ado de mistura de blendas poliméricas é um fator muito importante a ser considerado no desenvolvimento destes tipos de materiais, uma vez que determina o nível de mistura molecular das blendas. A característica estrutural do PVC é responsável pela morfologia das blendas PVC/NBR, sendo que há uma otimização de propriedades mecânicas quando as partículas de borracha formam a morfologia "pseudo-network", ou seja, quando as partículas de borracha estão randomicamente dispersas entre as partículas primárias do PVC. Resumo em inglês Thermoplastics modified with elastomers have attracted great interest of researchers and industries due to the low cost/benefit relationship and the possibility of significant increase in the toughness of brittle polymers through the incorporation of a dispersed rubber phase. This article shows the relationship between the interaction between phases and rubber phase dispersion in poly (vinyl chloride)/nitrile rubber blends. The interaction between components in polymer bl (mais) ends is an important factor to be considered in the development of this kind of materials because it determines the level of the mixture at the molecular level. The particulate nature of PVC and the degree of nitrile groups in the NBR are responsible to the PVC/NBR blends morphologies leading to an optimization of the mechanical properties when the rubber particles form a pseudo-network morphology with the rubber particles randomly dispersed in between the PVC primary particles.

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Influência das condições de processamento nas propriedades mecânicas de compósitos de polipropileno com fibras de vidro/ Influence of extruder compounding conditions on mechanical properties of polypropylene/glass fibre composites 85

Lopes, Paulo Edson; Sousa, José Alexandrino de
1999-01-01

Resumo em português A eficiência de reforçamento de termoplásticos com fibras de vidro (FV) curtas depende da preservação do comprimento médio da FV (Ln) durante o processamento e da otimização das interações na interface fibra-polímero. Investigamos neste trabalho, a influência das variáveis materiais e de processamento (viscosidade, temperatura, rotação e configuração da rosca) numa extrusora dupla-rosca e das interações interfaciais com agente de acoplagem (aminosilano) (mais) e compatibilizante interfacial (PP-g-MAH) nas propriedades mecânicas de compósitos de polipropileno (PP) com 30% em peso de FV. As variáveis que contribuíram para a preservação do Ln da FV na extrusora foram aquelas que permitiram a menor viscosidade da matriz na zona de mistura da FV na extrusora, enquanto aumento na rotação e perfil de cisalhamento mais intenso da rosca, apesar de reduzirem o Ln da FV, contribuíram para maior molhamento/adesão interfacial da FV pela matriz, resultando em superior resistência à tração (smáx) e inferior resistência ao impacto Izod (RI) dos compósitos. O uso de PP-g-MAH resultou em aumentos substanciais na smáx e RI do compósito, em função do compatibilizante interfacial influir positivamente tanto na preservação do Ln da FV como na melhoria da adesão interfacial fibra-polímero, confirmada por análise morfológica MEV de superfícies crio-fraturadas. Resumo em inglês The efficiency of mechanical reinforcement in glass fibre-reinforced thermoplastics (GFRTP) depends, amongst other factors, on glass-fibre attrition during its processing and also on the degree of polymer-fibre interfacial interactions. In this work, the influence of material and processing parameters (matrix polymer viscosity, temperature profile, screw rpm and configuration) in a corotating twin-screw extruder and of the fibre-matrix interfacial interactions (PP-g-MAH a (mais) s interfacial compatibilizer), were investigated to determine the mechanical properties of polypropylene (PP) composites with 30% glass-fibre (GF) sized with an aminosilane. The main processing parameters contributing to reduced attrition of GF were those that allowed lower polymer melt viscosity in the mixing/kneading zone of GF in the extruder, whilst increase in screw-rpm and higher shearing screw-profile, in spite of reducing the GF length, both contributed towards higher fibre wetting and interfacial adhesion, and thus resulting in improved tensile strength (TS) and lower Izod impact strength (IIS) of the composite. The use of PP-g-MAH compatibilizer contributed towards substantial increases in GF length and interfacial adhesion; thereby resulting in significant improvements in both TS and IIS of the composite.

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Estudo de propriedades de PVC modificado com grupos alquila e benzila/ Study of the properties of PVC modified through substitution by alkyl and benzyl groups

Vinhas, G. M; Souto-Maior, Rosa M.; Almeida, Yeda M. B. de
2005-07-01

Resumo em português O poli(cloreto de vinila) (PVC) é o segundo termoplástico mais consumido em todo o mundo, sendo considerado o mais versátil dentre os plásticos. A grande versatilidade do PVC deve-se a suas propriedades e também a sua adequação aos mais variados processos de transformação. Uma vez que a resina de PVC é atóxica e inerte, a escolha de aditivos com essas mesmas características, permite a fabricação de filmes para embalagens de alimentos e produtos médico-hospi (mais) talares. Entretanto, suas propriedades podem se alterar quando submetido a qualquer processo de esterilização, especialmente por radiação gama. Neste trabalho foi realizado um estudo sobre a flexibilidade e estabilidade frente à radiação gama do PVC modificado quimicamente. O PVC foi modificado pela substituição de átomos de cloro por grupos alquila e benzila através de reações com reagentes de Grignard. Amostras de PVC modificado foram caracterizadas por espectroscopia de ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN ¹H), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier e calorimetria diferencial exploratória. A degradação do PVC modificado, quando submetido à radiação gama, foi avaliada por seus parâmetros viscosimétricos. De uma forma geral, o PVC modificado apresentou maior estabilidade à radiação gama que o original. O polímero modificado por substituição do cloro por grupo que contém um anel aromático foi o que apresentou maior estabilidade, quando submetido à dose de esterilização de 25 kGy. O PVC modificado apresentou temperaturas de transição vítrea ligeiramente mais baixas que o PVC original, indicando uma tendência ao aumento de flexibilidade pela presença de grupos alquila e benzila na cadeia do polímero. Resumo em inglês Poly(vinyl chloride) (PVC) ranks second among the most consumed thermoplastics in the world, and is considered the most versatile plastic. This versatility arises from its properties and suitability to a variety of transformation processes. The resin is non toxic and inert, therefore the choice of additives having these properties allows for the fabrication of films for food packaging and medical products. On the other hand, the PVC properties can be altered by sterilizat (mais) ion processes, in particular through gamma radiation. In this paper we present a study of the flexibility and stability to gamma radiation of chemically-modified PVC. PVC was modified through substitution of chlorine by alkyl and benzyl groups using Grignard reagents. Modified PVC samples were characterized by proton nuclear magnetic resonance (¹H NMR) spectroscopy, infrared spectroscopy and differential scanning calorimetric analyses. Degradation of the polymers when submitted to gamma irradiation was evaluated by their viscometric parameters. The modified PVCs generally presented higher stability to gamma radiation than the original polymer. The benzyl substituted polymer exhibited the highest stability when submitted to the sterilization dosage of 25 kGy. The modified PVCs presented glass transition temperatures slightly lower than the original polymer pointing to an increase in flexibility due to the presence of alkyl and benzyl groups as substituents in the main chain.

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Friction properties of moulding thermoplastics Test equipment

Pouzada, A. S.; Ferreira, Eduardo Campos; Pontes, A. J.

During the ejection phase of the injection moulding cycle the parts are mechanically forced to separate from the moulding surfaces, this aspect being more relevant with deep cores. The design of the ejection system depends on factors such as the draft angles, the surface finish, and the properties o...

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Casein and soybean protein-based thermoplastics and composites as alternative biodegradable polymers for biomedical applications

Vaz, C. M.; Fossen, M.; Tuil, R. F. van; Graaf, L. A. de; Cunha, A. M.; Reis, R. L.

This work reports on the development and characterization of novel meltable polymers and composites based on casein and soybean proteins. The effects of inert (Al(2)O(3)) and bioactive (tricalcium phosphate) ceramic reinforcements over the mechanical performance, water absorption, and ioactivity beh...

DRIVER (Portuguese)