Obtenção e caracterização de compósitos sustentáveis de polietileno verde reforçados com casca de ovos e bio-CaCO3
Resumo
Os polímeros são materiais consolidados em diversas áreas de aplicação, isso se deve às ótimas propriedades que estes materiais detêm e por serem de baixo custo. Empresas e pesquisadores estão aderindo a ideia sobre consciência ambiental e produzindo materiais sustentáveis, como é o caso do polietileno verde I’m greenTM. Materiais compósitos eram inicialmente produzidos apenas com constituintes sintéticos, todavia, com o passar dos anos, tornou-se visível a gama de estudos alternando o uso de tais materiais por resíduos naturais, como as cascas de ovos, que são provenientes de um alimento altamente consumível e geram uma grande deposição de rejeitos rica em sais minerais. Desse modo, com o intuito de contribuir para o desenvolvimento sustentável, o presente trabalho busca obter, caracterizar e analisar materiais compósitos feitos a partir de polietileno verde de baixa densidade (PEVBD), cascas de ovos e carbonato de cálcio extraído das mesmas. Avaliou-se também o efeito do polietileno graftizado com anidrido maleico (PE-g-AM) como agente compatibilizante na preparação dos compósitos. Para isso, as cascas de ovos foram coletadas e preparadas para posterior obtenção do carbonato de cálcio. Os pós obtidos foram misturados juntamente com o polímero de interesse pelo processo de extrusão e posteriormente moldados via injeção. As partículas in natura e bio-CaCO3 foram caracterizadas por difração de raios-x (DRX), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e granulometria por dispersão a laser. A matriz de PEVBD e os compósitos foram caracterizados quanto às propriedades mecânicas (ensaio de tração e impacto Izod), propriedades térmicas (TGA e calorimetria exploratório diferencial –DSC) e, para análise estrutural e morfológica, foi empregue microscopia eletrônica de varredura (MEV). Ao final do estudo, os resultados mostraram um aumento significativo no módulo de Young dos compósitos em relação ao polímero puro. Este efeito foi mais pronunciado para o sistema PEVBD/in natura, onde o aumento no módulo de Young foi de aproximadamente 124%. Os resultados do MEV mostraram boa dispersão dos materiais de reforço na matriz e boa adesão entre a matriz e o reforço. Sendo assim, tanto as partículas in natura quanto as de bio-CaCO3 podem ser utilizadas como material de reforço em compósitos, onde atuam principalmente na rigidez e resistência ao impacto dos mesmos. Os compósitos produzidos nesta pesquisa têm forte competência para serem aplicados no setor de embalagens, onde comumente o PEVBD já vem sendo empregado.
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