Trabalho de Conclusão de Curso
Documento
Autoria
Unidade da USP
Data de Apresentação
Orientador
Banca
Ribeiro, Clóvis Augusto
Staffa, Lucas Henrique
Título em Português
Influência da sequência de mistura na morfologia e propriedadestérmicas de blendas ternárias de poli(ácido lático) e EVA
Palavras-chave em Português
Blendas poliméricas
Poli(ácido lático)
Poli[(etileno)-co-(acetato de vinila)]
Polímeros biodegradáveis
PalavraChave5
Resumo em Português
O poli(ácido lático) (PLA) tem despertado o interesse científico e tecnológico por ser um polímero biodegradável, biorreabsorvível, biocompatível e proveniente de fontes renováveis. Entretanto apresenta limitações, principalmente mecânicas tais como fragilidade e baixa tenacidade a temperatura ambiente. Neste trabalho investigou-se a utilização do poli[(etileno)-co-(acetato de vinila)] contendo 90% (m/m) acetato de vinila (EVA90) como compatibilizante de blendas imiscíveis PLA/EVA cujo teor de VA é de 65% (m/m) (EVA65). Como blendas PLA/EVA65 são completamente imiscíveis em qualquer proporção e blendas PLA/EVA90 são miscíveis, a influência da ordem de mistura desses componentes nas propriedades térmicas e morfológicas do produto final foi investigada. Blendas ternárias PLA/EVA65/EVA90 de composição 70%/20%/10% (m/m) foram preparadas a partir do estado fundido em extrusora de rosca simples, onde variou-se apenas a ordem de mistura dos componentes. As morfologias e comportamento térmico das blendas ternárias foram avaliados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise dinâmico-mecânica (DMA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Os resultados de DSC e DMA indicam que o EVA90, embora seja completamente miscível no PLA, misturou-se apenas parcialmente com matriz de PLA, o que foi confirmado por cálculos via Equação de Fox. Também não houve cristalização do material durante o processamento. A análise morfológica das blendas sugere que não houve melhoria da adesão superficial da fase dispersa na matriz, uma vez que a microscopia apresentou “buracos” ao invés de gotas esféricas. A sequência de mistura influenciou no diâmetro médio das partículas. A blenda obtida pela mistura do PLA com EVA90 e depois com EVA65 apresentou elevada rigidez quando comparado às demais blendas, bem como maior diâmetro médio de sua fase dispersa e menor porcentagem de EVA90 dissolvida na matriz de PLA. Considerando aplicações em temperatura ambiente, a blenda que foi preparada misturando primeiramente o EVA65 e o EVA90 e depois adicionado o PLA apresentou a menor rigidez quando comparada às outras blendas preparadas em outras sequencias de mistura, bem como menor diâmetro de fase dispersa, maior quantidade de EVA90 na matriz de PLA e maior índice de amortecimento.
Título em Inglês
Influence of the blend sequence on the morphology and thermal properties of ternary blends of poly (lactic acid) and EVA
Palavras-chave em Inglês
Polymeric blends
Poly (lactic acid)
Poly [(ethylene)-co-(vinyl acetate)]
Biodegradable polymers
Compatibilization
Resumo em Inglês
Poly (lactic acid) (PLA) has aroused scientific and technological interest because it is a biodegradable, bioreabsorbable, biocompatible polymer from renewable sources. However, it has limitations, mainly mechanical ones such as brittleness and low tenacity at room temperature. In this work, the use of EVA containing 90% (m/m) VA (EVA90) as compatibilizer of PLA/EVA immiscible blends with a VA content of 65% (m/m) (EVA65) was investigated. As PLA/EVA65 blends are completely immiscible in any proportion and PLA/EVA90 blends are miscible, the influence of the mixing order of these components on the thermal and morphological properties of the final product was investigated. PLA/EVA65/EVA90 ternary blends of composition 70%/20%/10% (m/m) were prepared from the single threaded extruder melt state, where only the order of mixing of the components was varied. The morphologies and thermal behavior of ternary blends were evaluated by scanning electron microscopy (SEM), dynamic-mechanical analysis (DMA) and differential scanning calorimetry (DSC). The DSC and DMA results indicate that EVA90, although completely miscible in PLA, was only partially mixed with PLA matrix, which was confirmed by calculations via Fox's Equation. There was also no crystallization of the material during processing. The morphological analysis of the blends suggests that there was no improvement in the surface adhesion of the dispersed phase in the matrix, since the microscopy presented "holes" instead of spherical drops. The mixing sequence influenced the mean particle diameter. The blends obtained by mixing the PLA with EVA90 and then with EVA65 presented high stiffness when compared to the other blends, as well as the mean diameter of their dispersed phase and the lowest percentage of EVA90 dissolved in the PLA matrix. Considering applications at room temperature, the blends that were prepared by first mixing EVA65 and EVA90 and then added the PLA presented the lowest stiffness when compared to the other blends prepared in other mixing sequences, as well as smaller disperse phase diameter, higher amount of EVA90 in the PLA matrix and higher damping index.
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Data de Publicação
2018-04-12
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