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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Quental, Antonio Carlos
Título: Blendas de PHB e PETG : Formação de um Copoliéster Aromático/Alifático via Processamento Reativo
Ano: 2004
Orientadora: Profa. Dra. Maria Isabel Felisberti
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Biodegradável, Mistura, Copolímero, Poliéster
Resumo: As blendas de poli(hidroxibutirato)/poli(tereftalato de etileno-co-tereftalato de 1,4-ciclohexadimetil-ciclohexileno) ou PHB/PETG foram produzidas em um misturador interno Haake, e em extrusora dupla-rosca. Estas blendas mostraram-se imiscíveis para toda a faixa de composição analisada, como pode ser observado por calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise dinâmico-mecânica (DMA) e microscopia eletrônica de varredura com fonte de emissão de campo (FESEM). Os ensaios mecânicos de flexão indicaram que houve um aumento significativo do módulo de flexão para as composições contendo 10 e 20% de PETG, mas houve queda na resistência à flexão. A introdução do PETG causou uma melhora no processamento do PHB, principalmente com relação à moldagem por injeção. As misturas reativas tem como objetivo mudar em alguma extensão a miscibilidade e compatibilidade entre o PHB e o PETG. As misturas reativas foram obtidas em um misturador interno, nas composições PHB/PETG 80/20 e 50/50 em massa. As reações entre os dois poliésteres foram induzidas utilizando-se o dibutil óxido de estanho como catalisador, nas proporções em massa a 1%, 3%, 6% e 9%. A caracterização das blendas reativas por FESEM indicou a presença de um compatibilizante envolvendo os domínios de PETG. Com o intuito de isolar os copolímeros formados durante a mistura reativa realizou-se uma extração via Soxhlet, utilizando o tetrahidrofurano (THF) como solvente. O THF é um bom solvente para o PETG, mas um não solvente para o PHB. Desta forma, as blendas foram divididas em duas frações: uma solúvel e uma insolúvel. As frações foram caracterizadas por DSC, análise termogravimétrica (TGA) , difração de raios-X e ressonância magnética nuclear (RMNC e RMNH). Os dados de DSC das frações solúveis mostram uma redução na temperatura de transição vítrea do PETG quando aumenta-se a quantidade de catalisador. Os dados de TGA, RMN e difração de raios-X indicam que a quantidade de PHB na fração solúvel aumenta com o aumento na quantidade do catalisador. Estes resultados confirmam a formação de um compatibilizante durante o processamento no estado fundido. A extensão das reações é uma função da quantidade de catalisador adicionado, quando o tempo e a temperatura são mantidos constantes durante o processamento.
Abstract: Blends of PHB and PETG produced in a batch mixer (Haake) and twin screw extruder are immiscible in the whole composition, as determined by differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA) and field emission scanning electron microscopy (FESEM). Mechanical properties were evaluated by flexural and impact tests. The results revealed a increase in the flexural modulus in a 10 and 20% PETG blends, however the flexural strength shown a decrease. Blends processability were improved as PETG contents was increased mainly the injection molding . The immiscibility and compatibility of PHB/PETG blends can be changed through reactive processing in the molten state. Reactive mixtures were obtained through mechanical mixing using a batch mixer at compositions PHB/PETG 80/20 and 50/50. Reactions between PHB and PETG were induced by organometalic dibutyl tin oxide catalyst at 1, 3,6 and 9 wt% contents. FESEM shows that PETG domains are covered by a compatibililizer. Reactive blends were submitted to a solvent extraction in a Soxhlet apparatus, THF was used as solvent which is a good solvent to PETG but a non solvent to PHB. Two fractions were obtained: soluble and insoluble fractions, which were analyzed by several techniques. Soluble fractions were characterized by DSC, thermogravimetric analysis (TGA) , X-ray diffraction and nuclear magnetic resonance (NMR). DSC data shown a decrease in a PETG glass transition temperatura (Tg) as catalyst contents increase. TGA data showed that PHB content on soluble fractions increases as catalyst content increases. These results allow to conclude a copolymer syntheses during the reactive processing in the molten state. As catalyst amount increases the extension of reactions also increases for a constant time and temperature.
Arquivo (Texto Completo): vtls000344355.pdf ( tamanho: 14,5MB )

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