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Title: Tenacificação e estabilidade foto-oxidativa de blendas compatibilizadas de poliestireno com resíduos de borracha.
Other Titles: Toughening and photo-oxidative stability of compatible polystyrene blends with rubber residues.
???metadata.dc.creator???: LUNA, Carlos Bruno Barreto.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: ARAÚJO, Edcleide Maria.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SOUZA , Dayanne Diniz de.
???metadata.dc.contributor.referee2???: MELO, Tomás Jeferson Alves de.
Keywords: Resíduos de Borracha;Blendas;Poliestireno;Compatibilizantes;Fotodegradação;Rubber Waste;Blends;Polystyrene;Compatibilizers;Photodegradation
Issue Date: 20-Feb-2018
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: LUNA, C. B. B. Tenacificação e estabilidade foto-oxidativa de blendas compatibilizadas de poliestireno com resíduos de borracha. 2018. 172 f. Dissertação (Mestrado 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, 2018. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/17990
???metadata.dc.description.resumo???: A presente pesquisa teve como objetivo analisar a tenacificação e estabilidade foto oxidativa de blendas de poliestireno com resíduos de borracha (SBRr) da indústria de calçados, compatibilizadas com 5; 7,5 e 10% dos compatibilizantes estireno butadieno-estireno (SBS) e estireno–(etileno/butileno)-estireno (SEBS). As blendas foram inicialmente preparadas em uma extrusora de rosca dupla corrotacional e, posteriormente, os grânulos extrudados foram moldados por injeção. O trabalho foi dividido em duas etapas. Na primeira etapa, o composto de SBRr foi avaliado quanto à sua composição química, distribuição granulométrica, análise térmica, morfologia e teor de gel. Posteriormente, foram preparadas blendas binárias (PS com 20, 30, 40 e 50% de SBRr) visando avaliar o efeito da concentração do resíduo de borracha (SBRr) na resistência ao impacto. A blenda PS/SBRr (50/50% em massa) por ter apresentado a maior resistência ao impacto foi selecionada para estudar o efeito do teor dos compatibilizantes. Na segunda etapa, avaliou-se o comportamento mecânico das blendas com relação à estabilidade foto-oxidativa. Os resultados reológicos indicaram um aumento na viscosidade das blendas, onde as curvas apresentaram maior estabilidade em relação ao PS. Na medida em que se aumentou o teor dos compatibilizantes, a resistência ao impacto aumentou de forma expressiva em relação ao PS, sendo mais pronunciada com o SBS, chegando a um ganho de 746% ao utilizar 10% de SBS. Entretanto, os valores das propriedades de tração, flexão, dureza, temperatura de deflexão térmica (HDT) e amolecimento Vicat reduziram em relação ao PS. Todavia, a perda nestas propriedades não foram tão drásticas, considerando o alto teor utilizado de SBRr e sabendo-se que o resíduo é constituído de uma mistura complexa. Ao se analisar a influência da radiação UV nas propriedades de tração e impacto das blendas, observou-se uma diminuição acentuada nos 15 dias iniciais, seguido de uma estabilização até 60 dias. A presença de cargas minerais na SBRr auxiliaram para reduzir uma ação drástica da radiação UV e do oxigênio, o que minimizou maiores perdas nas propriedades mecânicas. No geral, a blenda PS/SBRr contendo 10% de SBS apresentou um melhor equilíbrio nas propriedades mecânicas com e sem exposição foto-oxidativa.
Abstract: The aim of this research was to analyze the toughening and photo-oxidative stability of polystyrene (PS) blends with rubber residues (SBRr) in the footwear industry, compatible with 5, 7.5, and 10% of styrene-butadiene-styrene (SBS) and styreneethylene-butylene-styrene (SEBS) compatibilizers. The blends were prepared in a corotating twin screw extruder, after which the extruded pellets were injection-molded. The work consisted of two stages. In the first, the SBRr compound was evaluated for its chemical composition, particle size distribution, thermal analysis, morphology, and gel content. Subsequently, binary blends (PS with 20, 30, 40 and 50% of SBRr) were prepared to evaluate the effect of rubber residue concentration (SBRr) on impact strength. The PS/SBRr blend (50/50% by mass) was selected to study the effect of compatibilizer content because this blend demonstrated the highest impact strength. In the second stage, the mechanical behavior of the blends was evaluated in terms of photo-oxidative stability. The rheological results showed an increase in the viscosity of the blends, where the curves presented greater PS stability. As compatibilizer content increased, PS impact stregth increased significantly, especially with SBS; at 10% SBS, the impact strength reached 746%. However, the values of tensile, flexural, hardness, thermal deflection temperature (HDT) and Vicat softening properties were reduced when it comes to the PS. Therefore, these losses were comparatively less drastic given a high SBRr content and knowing that the residue is constituted of a complex mixture. When analyzing the influence of UV radiation on the tensile and impact properties of the blends, a considerable decrease was observed in the first 15 days, followed by a stabilization for up to 60 days. The presence of mineral fillers in the SBRr helped to reduce a drastic action of UV radiation and oxygen, thus minimizing major losses in mechanical properties. In general, the PS/SBRr blend containing 10% SBS presented a better balance of mechanical properties with and without photo-oxidation exposure.
Keywords: Resíduos de Borracha
Blendas
Poliestireno
Compatibilizantes
Fotodegradação
Rubber Waste
Blends
Polystyrene
Compatibilizers
Photodegradation
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia de Materiais
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/17990
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