Estudo do uso de resíduo de XLPE em diferentes situações e a sua avaliação em poliamida 12 com diferentes agentes compatibilizantes
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Tipo de produção
Trabalho de Conclusão de Curso
Data
2020-12
Autores
Leite, Bruno Matheus Stefano
Orientador
Bonse, Baltus Cornelius
Periódico
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Palavras-chave
XLPE,poliamida 12,Ionômeros,Agente compatibilizante,Resíduos,polyamide 12,residue,ionomers
Resumo
O polietileno reticulado (XLPE) é muito utilizado como isolamento para fios e cabos elétricos, não passível de reciclagem por meio de fusão como ocorre em polímeros termoplásticos não reticulados, logo, a maior parte dos resíduos de XLPE é destinada a aterros ou incineração. Com base nesses fatos, idealizou-se o reaproveitamento dos resíduos deste polímero pela sua incorporação em poliamida 12 (PA12), termoplástico de engenharia, utilizando polietileno graftizado com anidrido maleico (PEgMA) e resíduos dos ionômeros Surlyn® e Sentryglas® para a compatibilização dos polímeros. Para tanto, o presente trabalho traz uma revisão bibliográfica abordando o XLPE, a PA12, o PEgMA, e os ionômeros Surlyn® e Sentryglas®, além de um extenso estado da arte referente ao reaproveitamento de XLPE, tal como sua reciclagem, sua desreticulação, bem como a incorporação do XLPE em matrizes não poliméricas e poliméricas quimicamente semelhantes e quimicamente diferentes, e o uso de ionômeros como agentes compatibilizantes. Os resultados dos diversos trabalhos consultados mostraram que a incorporação de XLPE em matrizes poliméricas quimicamente similares, aumenta a resistência ao impacto e à estabilidade térmica, não precisando de agentes compatibilizantes. Matrizes que possuem propriedades mecânicas superiores ao XLPE terão queda nestas propriedades ao incorporar o XLPE, enquanto matrizes com propriedades
mecânicas inferiores ao XLPE terão um aumento destas propriedades. A incorporação em matrizes poliméricas quimicamente não semelhantes resulta em redução nas propriedades mecânicas e térmicas, pela falta de afinidade entre a matriz e o XLPE, necessitando de agentes compatibilizantes. Os ionômeros se mostraram eficazes na compatibilização de polietileno com polímeros polares. Portanto, prevê-se o potencial dos resíduos dos ionômeros Surlyn® e Sentryglas® como agente compatibilizante nos compostos de PA12 e XLPE, podendo aumentar a sua resistência ao impacto, além de agregar valor aos três resíduos.
Cross-linked polyethylene (XLPE) is widely used as electrical wire and cableinsulation. XLPE cannot be recycled by remelting as occurs in non-cross-linked thermoplastic polymers, so most of XLPE residueends up in landfills or is incinerated. Asuggestion toreuse this residuewas proposedby incorporating itin polyamide 12 (PA12), an engineering thermoplastic, using polyethylene graftedmaleic anhydride (PEgMA) and residuesof the ionomers Surlyn® and Sentryglas® as compatibilizers. Therefore, the present work brings a literaturereview addressing XLPE, PA12, PEgMA, and the ionomers Surlyn® and Sentryglas®, in addition to an extensive state of the art regarding the reuse of XLPE, such as its recycling, its crosslinking, as well as itsincorporation in chemically similar and chemically different polymeric and non-polymeric matrices, and the use of ionomers as compatibilizers. The results of the various studies consulted showed that the incorporation of XLPE in chemically similar polymer matrices increases impact strengthand thermal stability, without requiringcompatibilizers. Matrices that have mechanical properties superior to XLPE will experiencea decrease in these properties when incorporating XLPE, while matrices withmechanical properties inferior to XLPE will experiencean increase in these properties. The incorporation in chemically dissimilar polymer matrices results in a reduction in the mechanical and thermal properties, due to the lack of affinity between the matrix and XLPE, requiring compatibilizer. Ionomers proved to be effective in compatibilizingpolyethylene with polar polymers.These findingsallowedus to predict the potential of Surlyn® and Sentryglas® residueas compatibilizerin PA12/XLPE compounds, which mayincrease their impact strength, in addition to adding value to the three residues.
Cross-linked polyethylene (XLPE) is widely used as electrical wire and cableinsulation. XLPE cannot be recycled by remelting as occurs in non-cross-linked thermoplastic polymers, so most of XLPE residueends up in landfills or is incinerated. Asuggestion toreuse this residuewas proposedby incorporating itin polyamide 12 (PA12), an engineering thermoplastic, using polyethylene graftedmaleic anhydride (PEgMA) and residuesof the ionomers Surlyn® and Sentryglas® as compatibilizers. Therefore, the present work brings a literaturereview addressing XLPE, PA12, PEgMA, and the ionomers Surlyn® and Sentryglas®, in addition to an extensive state of the art regarding the reuse of XLPE, such as its recycling, its crosslinking, as well as itsincorporation in chemically similar and chemically different polymeric and non-polymeric matrices, and the use of ionomers as compatibilizers. The results of the various studies consulted showed that the incorporation of XLPE in chemically similar polymer matrices increases impact strengthand thermal stability, without requiringcompatibilizers. Matrices that have mechanical properties superior to XLPE will experiencea decrease in these properties when incorporating XLPE, while matrices withmechanical properties inferior to XLPE will experiencean increase in these properties. The incorporation in chemically dissimilar polymer matrices results in a reduction in the mechanical and thermal properties, due to the lack of affinity between the matrix and XLPE, requiring compatibilizer. Ionomers proved to be effective in compatibilizingpolyethylene with polar polymers.These findingsallowedus to predict the potential of Surlyn® and Sentryglas® residueas compatibilizerin PA12/XLPE compounds, which mayincrease their impact strength, in addition to adding value to the three residues.