Fotodegradação e fotoestabilização de nanocompósitos a base de polipropileno e óxido de grafeno
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Tipo
Dissertação
Data de publicação
2021-08-19
Periódico
Citações (Scopus)
Autores
Amorim, Nathalia Saraiva Quirino Simões de
Orientador
Fechine, Guilhermino José Macêdo
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Membros da banca
Rosa, Derval dos Santos
Andrade, Ricardo Jorge Espanhol
Andrade, Ricardo Jorge Espanhol
Programa
Engenharia de Materiais e Nanotecnologia
Resumo
Este trabalho refere-se à preparação e caracterização de nanocompósitos a base de polipropileno
(PP) com a incorporação de óxido de grafeno (GO) e/ou de aditivos fotoestabilizantes, a fim de
obter-se materiais com melhorias no desempenho mecânico e na resistência a fotodegradação
quando comparados com o PP puro. O trabalho foi dividido em duas etapas: a primeira referente
à obtenção e caracterização do GO e de nanocompósitos PP/GO com diferentes concentrações,
a fim de definir a concentração com melhor desempenho mecânico; e a segunda etapa referente
à obtenção e caracterização de nanocompósitos PP/GO com a concentração definida na etapa
anterior e a presença de aditivos fotestabilizantes, seguida de exposição dos materiais ao
envelhecimento artificial e caracterização. O GO foi obtido por meio da oxidação química do
grafite, usando o método de Hummers modificado, seguida de esfoliação líquida em água e
caracterizado por análise termogravimétrica (TGA), difração de raios-X (DRX), espectroscopia
no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia Raman e microscopia de
força atômica. Os resultados indicaram que o GO obtido teve um alto índice de oxidação e um
empilhamento de camadas relativamente baixo. Os nanocompósitos da primeira etapa foram
obtidos com concentrações finais de carga de 0,05%, 0,1%, 0,3% e 0,5% em massa. Os corpos
de prova de tração foram obtidos por meio de moldagem por compressão, utilizando prensa
hidráulica com aquecimento, e os corpos de prova de impacto foram obtidos por meio de
injeção. Os resultados de tração e impacto apontaram melhor desempenho mecânico para a
composição PP/GO 0,1%, sendo essa concentração definida para ser utilizada na segunda etapa.
Os nanocompósitos da segunda etapa foram obtidos na forma de filmes por meio de prensagem
em prensa hidráulica com aquecimento. Foram preparadas 5 composições de nanocompósitos
PP/GO com diferentes aditivos (antioxidantes, absorvedor de ultravioleta - UV e estabilizantes
à luz tipo aminas impedidas - HALS) e 5 composições de referência, de PP puro e aditivos. Os
filmes foram expostos em câmara de envelhecimento artificial por até 4 semanas e foram
caracterizados por meio de análise do aspecto visual, FTIR e por Calorimetria Exploratória
Diferencial (DSC). Os resultados revelaram que a adição de GO na matriz de PP retardou o
processo fotodegradativo do PP, que o absorvedor de UV não foi eficiente na proteção à
fotodegradação e que os filmes com HALS obtiveram a melhor proteção contra a
fotodegradação dentre todas as composições analisadas, indicando um efeito sinérgico entre
HALS/absorvedor de UV e também entre o GO e os aditivos (HALS/absorvedor de UV).
Descrição
Palavras-chave
fotodegradação , polipropileno , òxido de grafeno , nanocompósito