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Title: Compósitos pead/quitosana preparados por fusão. Influência do teor de compatibilizante e de antioxidantes.
Other Titles: Pead/chitosan composites prepared by melting. Influence of the content of compatibilizers and antioxidants.
???metadata.dc.creator???: LIMA, Poliana Silva.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: CANEDO, Eduardo Luis.
???metadata.dc.contributor.advisor-co1???: SILVA, Suédina Maria de Lima.
???metadata.dc.contributor.referee1???: ANDRADE , Daniela de Lurdes A. C. S.
???metadata.dc.contributor.referee2???: AGRAWAL , Pankaj.
???metadata.dc.contributor.referee3???: CARVALHO , Laura Hecker de.
???metadata.dc.contributor.referee4???: CUNHA, Carlos Thiago Cândido.
Keywords: Compósito;PEAD;Quitosana;Compatibilizante;Antioxidante;Composite;Chitosan;HDPE;Compatibilazer;Antioxidant
Issue Date: 21-Aug-2017
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: LIMA, P.S. Compósitos pead/quitosana preparados por fusão. Influência do teor de compatibilizante e de antioxidantes. 2017. 123 f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2017.
???metadata.dc.description.resumo???: Este trabalho envolve a preparação e caracterização de compósitos de polietileno de alta densidade (PEAD) e quitosana compatibilizados com polietileno enxertado com anidrido maleico e aditivados com os antioxidantes butilhidroxianisol e butilhidroxitolueno. Os compósitos foram preparados em um misturador interno para avaliação das suas características reológica, morfológica, térmica e mecânica. De acordo com os resultados de reometria, com a incorporação da quitosana ao PEAD, mesmo nos teores mais elevados (25%), não se observou indícios de degradação durante o tempo (10 min) e temperatura (180ºC) de processamento, indicando que os compósitos são termicamente estáveis. Porém, a viscosidade do PEAD aumentou com a presença da quitosana e este aumento foi mais significativo com a adição do agente compatibilizante, devido a maior interação entre as fases conforme morfologia observada por microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). De acordo com os dados de calorimetria exploratória diferencial (DSC), as transições térmicas e a cristalinidade do PEAD não foram alteradas significativamente com a incorporação da quitosana, do compatibilizante e dos antioxidantes. A análise termogravimétrica evidenciou que a estabilidade térmica do PEAD tende a diminuir com a incorporação da quitosana. Por outro lado, os compósitos preparados na presença dos antioxidantes apresentaram uma melhor estabilidade térmica. Quanto às propriedades mecânicas em tração observou-se uma tendência de aumento do módulo elástico e a não variação da resistência à tração quando comparadas ao PEAD puro. Por outro lado, houve uma redução considerável do alongamento na ruptura. Com relação à resistência ao impacto verificou-se uma tendência à diminuição com a incorporação da quitosana e compatibilizante. A incorporação dos antioxidantes não alterou o comportamento mecânico das amostras preparadas. Com base nestes resultados fica evidenciado que as características reológicas, estabilidade térmica e resistência mecânica do PEAD, praticamente, não foram afetadas pela presença da quitosana e que a incorporação dos antioxidantes resultou em um aumento da estabilidade térmica do PEAD. Portanto, a condução deste trabalho mostra que os compósitos preparados podem ser promissores para a preparação de embalagens ecologicamente corretas, empregando equipamentos e processos da indústria de embalagens de PEAD.
Abstract: This work involves the preparation and characterization of high density polyethylene (HDPE) composites and chitosan, compatibilized with polyethylene grafted with maleic anhydride and additivated with the antioxidants butylhydroxyanisole and butylhydroxytoluene. The composites were prepared in an internal mixer to evaluate their rheological, morphological, thermal and mechanical characteristics. According to the results of rheometry, with the incorporation of chitosan to HDPE, even at the highest levels (25%), no evidence of degradation was observed during the processing time (10 min) and temperature (180°C), indicating that the composites are thermally stable. However, the viscosity increased with the presence of chitosan and this increase was more expressive with the addition of the compatibilizing agent, due to the greater interaction between the phases, as suggested by the morphology observed by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). Differential scanning calorimetry (DSC) showed that thermal transitions and crystallinity were not significantly altered with the incorporation of chitosan, compatibilizer and antioxidants. The thermogravimetric analysis (TGA) showed that the thermal stability of HDPE decreases slightly with the incorporation of chitosan. However, the composites prepared in the presence of the antioxidants showed a better thermal stability. As for the tensile mechanical properties, there was a slight increase of the elastic modulus and no change of tensile strength, when compared to neat HDPE. On the other hand, there was a considerable reduction of elongation at break. Regarding the impact resistance, a tendency to decrease with the incorporation of chitosan and compatibilizer was observed. The incorporation of the antioxidants did not alter the mechanical behavior of the samples tested. Based on these results it is evident that the rheological characteristics, thermal stability and mechanical resistance of HDPE were very slightly affected by the presence of chitosan, and that the incorporation of the antioxidants resulted in an increase in the thermal stability of HDPE. Therefore, this work shows that HDPE/chitosan composites may be appropriate to prepare eco-friendly films using conventional HDPE industrial equipment and processes.
Keywords: Compósito
PEAD
Quitosana
Compatibilizante
Antioxidante
Composite
Chitosan
HDPE
Compatibilazer
Antioxidant
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia de Materiais
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/16430
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