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Tipo do documento: Dissertação
Título: A influência de óleos vegetais sobre a degradação e propriedades do polipropileno reciclado
Título(s) alternativo(s): The influence of vegetable oils on the degradation and properties of recycled polypropylene
Autor: Esteves, Leonardo Luis 
Primeiro orientador: Costa, Helson Moreira da
Primeiro membro da banca: Andrade, Mônica Calixto de
Segundo membro da banca: Sirqueira, Alex da Silva
Resumo: O polipropileno é um dos polímeros de commodities mais utilizados no mundo, devido as suas propriedades de interesse como, por exemplo, facilidade de processamento, flexibilidade, dureza, propriedade de barreira e boa resistência química. Por ser um polímero olefínico, apresenta uma grande tendência a degradação quando exposto a atmosferas oxidantes, luz ultravioleta (UV) e por efeitos térmicos, como por exemplo, devido a sucessivos processamentos numa aplicação em reciclagem. Durante o seu beneficiamento é comum que se utilize substâncias antioxidantes para garantir a qualidade e aplicabilidade do material ao longo de seu ciclo de vida. Comumente se utilizam substâncias sintéticas para promover o efeito antioxidante nos polímeros, que podem apresentar um nível de toxidade muito alto e trazer impacto ambiental, sendo em alguns casos desaconselhável a utilização destes aditivos por força da legislação. Diante deste fato, buscou-se estudar os efeitos dos óleos de origem vegetal de uva, castanha do Brasil e de mamona adicionados a um polipropileno reciclado, tendo como foco principal suas propriedades antioxidantes. Além disso, foram analisadas outras propriedades de interesse como por exemplo, índice de fluidez, viscosidade, limite de resistência à tração, módulo de elasticidade e suas propriedades como agente plastificante. Para as investigações da estabilidade térmica do polipropileno contendo os óleos vegetais, foram utilizadas as técnicas de análise térmica como calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA) e a técnica de refletância total atenuada (ATR), onde o polímero foi misturado aos óleos e processado consecutivamente numa extrusora monorosca por 8 (oito) vezes, para simular uma condição de degradação termo-oxidativa. Para verificação da estabilidade térmica foram feitas análises de modelos cinéticos de degradação e cristalização descritos na literatura, aplicando-se diferentes taxas de aquecimento a fim de se determinar e comparar as energias de ativação envolvidas nos processos. Os resultados das análises térmicas e das energias de ativação obtidas para o processo de degradação termo-oxidativa, permitem concluir que os óleos de uva, castanha do Brasil e em menor grau o de mamona, desenvolveram um papel de potenciais agentes antioxidantes para o polipropileno. Podemos inferir desta forma, que os óleos vegetais utilizados nesta dissertação apresentam características favoráveis para substituição dos antioxidantes comerciais sintéticos do tipo fenólico ou amina, utilizados na indústria.
Abstract: Polypropylene is one of the most widely used commodity polymers in the world due to its properties of interest such as ease of processing, flexibility, hardness, barrier property and good chemical resistance. Being an olefinic polymer, it presents a great tendency to degradation when exposed to oxidizing atmospheres, ultraviolet light (UV) and by thermal effects, for example, due to successive processing in a recycling application. During its processing it is common to use antioxidants to ensure the quality and applicability of the material throughout its life cycle. Synthetic substances are commonly used to promote the antioxidant effect in polymers, which can have a very high toxicity level and bring environmental impact, and in some cases the use of these additives by legislation is not advisable. From this scenario, we sought to study the effects of vegetable oils of grape seed, Brazil nuts and castor bean oil added to a recycled polypropylene, having as main focus their antioxidant properties. In addition, other properties of interest were analyzed for example, flow index, viscosity, tensile strength, young modulus and its properties as plasticizing agent. In order to investigate the thermal stability of polypropylene containing vegetable oils, thermal analysis techniques such as differential scanning calorimetric (DSC), thermo gravimetric analysis (TGA) and attenuated total reflectance (ATR) technique were used, where the polymer was mixed with and processed consecutively in an extruder eight (8) times to simulate a condition of thermo-oxidative degradation. To verify thermal stability, kinetic models of degradation and crystallization described in the literature and different heating rates were applied in order to determine and compare the activation energies involved in the processes. The results of the thermal analysis and the activation energies obtained for the thermo-oxidative degradation process allow us to conclude that grape oils, Brazil nuts and to a lesser degree castor bean oil, have played a role of potential antioxidant agents for polypropylene. It can be inferred that the vegetable oils used in this dissertation present favorable characteristics for the substitution of synthetic commercial phenolic or amine antioxidants used in industry.
Palavras-chave: Polypropylene
Vegetable oil
Thermal analysis
Recycling
Degradation
Crystallization
Antioxidants
Plasticizing agent
Polipropileno
Reaproveitamento
Óleos vegetais
Polimeros
Biodegradação
Análise térmica
Reciclagem
Degradação
Cristalização
Antioxidantes
Agente plastificante
Área(s) do CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS
Idioma: por
País: BR
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais
Citação: ESTEVES, Leonardo Luis. A influência de óleos vegetais sobre a degradação e propriedades do polipropileno reciclado. 2018. 156 f. Dissertação (Mestrado em Materiais não-metálicos; Física e mecânica dos materiais) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2018.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/7973
Data de defesa: 27-Set-2018
Aparece nas coleções:Mestrado em Ciência e Tecnologia de Materiais

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