Influência da Incorporação de Nanopartículas de CaCO3 na Blenda PA/Surlyn
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Tipo de produção
Trabalho de Conclusão de Curso
Data
2020-12
Autores
Taveira Jr., Roberto
Orientador
Souza, Adriana Martinelli Catelli de
Periódico
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Palavras-chave
Poliamida,Surlyn,Carbonato de cálcio,Nanocompósito,Polyamide,Calcium carbonate,Nanocomposite
Resumo
Este trabalho apresenta o estudo da influência da incorporação de nanopartículas de carbonato de cálcio (CaCO3) em uma blenda de poliamida6 (PA6) com rejeitos do ionômero Surlyn®, provenientes de uma indústria de embalagens de cosméticos, na proporção 80/20, seguindo uma única sequência de extrusão. As nanopartículas foram incorporadas a blenda PA6/Surlyn® nas proporções 1, 3 e 5% em relação a massa total da blenda, utilizando-se uma extrusora do tipo dupla rosca. Os corpos de prova para as caracterizações mecânicas e térmicas foram obtidos por injeção. Os nanocompósitos foram caracterizados através de ensaios de tração, flexão, impacto, HDTe índice de fluidez. A incorporação de Surlyn® foi capaz de aumentar a resistência ao impacto da PA6, a deformação até a ruptura e a tenacidade em tração. Por outro lado, resultou num decréscimo na resistência à tração e à flexão, no módulo em tração e emflexão, no HDT e no índice de fluidez. As nanopartículas de CaCO3 foram capazes de ampliar algumas propriedades da blenda PA6/Surlyn®, principalmente na concentração de 1% de CaCO3. Aumentos significativos foram observados na resistência ao impacto, na resistência à flexão, no módulo em flexão e no HDT. Já na resistência à tração, no módulo em tração e no índice de fluidez, os aumentos foram irrisórios, mas ainda assim positivos. Para a deformação até a ruptura e tenacidade observou-se uma tendência de declínio das propriedades. A tenacificação observada provavelmente foi resultante da redução do tamanho médio das gotas de Surlyn® devido à incorporação do CaCO3, que pode ter dificultado o processo de coalescência da fase dispersa na blenda. Observou-se que as propriedades mecânicas decresceram com o aumento da concentração de CaCO3. Esse comportamento pode estar relacionado à formação de aglomerados de partículas que atuaram como concentradores de tensão.
The present report aims to studythe influence of the incorporation of calcium carbonate (CaCO3) nanoparticles in a blend of Polyamide 6 (PA6) with scraps of Surlyn®ionomer, from a cosmetic packaging industry, in the 80/20 ratio, witha single processing order.The nanoparticles were incorporated into the PA6 / Surlyn® blend in proportions 1, 3 and 5% in relation of the blend mass, using a twin screw extruder. The specimens for mechanical and thermal characterizations were obtained by injectionmolding.The nanocomposites were characterized by tensile, flexural and impacttests, HDT and melt flow index.The incorporation of Surlyn® results in anincrease in the impact strengthof PA6, the deformation to rupture and the tensile strength.On the other hand, resulted in a decrease in tensile and flexural strength, tensile and flexural moduli, HDT and the melt flow index. The CaCO3nanoparticles were able to increasesome properties of the PA6 / Surlyn® blend, mainly in the concentration of 1% CaCO3. The impact strengthof the blend containing 1% CaCO3 was higher than PA6 and the pure blend. A significant increase wasalso observed in flexural strength, flexural modulus and HDT. The tensile strength, tensile modulusand the melt flow indexpresented a slightly increaseand the strain at breakand toughness presents a decrease.The increase in toughness of the blend containingCaCO3probably is a result of the reduction inthe average size of the droplets of Surlyn®. CaCO3may have prevented the coalescence process in a blend. It was observed that the mechanical properties decrease with increasing CaCO3concentration. This fact may berelated to the formation of particle clusters that actas stress concentrations.
The present report aims to studythe influence of the incorporation of calcium carbonate (CaCO3) nanoparticles in a blend of Polyamide 6 (PA6) with scraps of Surlyn®ionomer, from a cosmetic packaging industry, in the 80/20 ratio, witha single processing order.The nanoparticles were incorporated into the PA6 / Surlyn® blend in proportions 1, 3 and 5% in relation of the blend mass, using a twin screw extruder. The specimens for mechanical and thermal characterizations were obtained by injectionmolding.The nanocomposites were characterized by tensile, flexural and impacttests, HDT and melt flow index.The incorporation of Surlyn® results in anincrease in the impact strengthof PA6, the deformation to rupture and the tensile strength.On the other hand, resulted in a decrease in tensile and flexural strength, tensile and flexural moduli, HDT and the melt flow index. The CaCO3nanoparticles were able to increasesome properties of the PA6 / Surlyn® blend, mainly in the concentration of 1% CaCO3. The impact strengthof the blend containing 1% CaCO3 was higher than PA6 and the pure blend. A significant increase wasalso observed in flexural strength, flexural modulus and HDT. The tensile strength, tensile modulusand the melt flow indexpresented a slightly increaseand the strain at breakand toughness presents a decrease.The increase in toughness of the blend containingCaCO3probably is a result of the reduction inthe average size of the droplets of Surlyn®. CaCO3may have prevented the coalescence process in a blend. It was observed that the mechanical properties decrease with increasing CaCO3concentration. This fact may berelated to the formation of particle clusters that actas stress concentrations.