Investigação do desempenho de blendas PA6/HIPS compatibilizadas com SEBS-MA. Efeito do teor do compatibilizante nas propriedades mecânicas, termomecânicas, reometria de torque e na morfologia
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i8.17649Palavras-chave:
Poliamida 6; HIPS; Tenacificação; Compatibilização; Copolímero reativo.Resumo
Blendas de poliamida 6 (PA6) com poliestireno de alto impacto (HIPS) foram preparadas, utilizando-se o copolímero de estireno-(etileno-butileno)-estireno enxertado de anidrido maleico (SEBS-MA), como agente compatibilizante. As blendas foram preparadas em uma extrusora de rosca dupla corrotacional e, posteriormente, moldadas por injeção. As propriedades de reometria de torque, resistência ao impacto Izod, temperatura de deflexão térmica (HDT) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram investigadas. Os resultados mostraram que houve um aumento no torque das blendas de PA6/HIPS com a adição do compatibilizante SEBS-MA. A resistência ao impacto e a HDT aumentaram 56% e 24,5 % em comparação com a PA6 pura, quando a formulação da blenda PA6/HIPS contém 15 pcr de SEBS-MA. Essa blenda apresentou uma maior estabilidade na morfologia, conforme verificado no MEV, com melhor adesão interfacial e menor quantidade de vazios, resultando principalmente na maior resistência ao impacto. Em geral, as propriedades de resistência ao impacto e HDT da PA6 podem ser adaptadas e aprimoradas por meio do desenvolvimento de blendas poliméricas.
Referências
Araújo, E. M., Júnior, E. H., & Carvalho, A. J. F. (2003a). Compatibilização de Blendas de Poliamida 6/ABS usando os Copolímeros Acrílicos Reativos MMA-GMA e MMA-MA. Parte 1: Comportamento Reológico e Propriedades Mecânicas das Blendas. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 13(3), 205-211, 2003.
Araújo, E. M., Júnior, E. H., & Carvalho, A. J. F. (2003b). Morphological, mechanical and rheological properties of nylon 6/acrylonitrile-butadiene- styrene blends compatibilized with MMA/MA copolymers. Journal of Materials Science, 38(9), 3515–3520.
Araújo, E. M., Júnior, E. H., & Carvalho, A. J. F. (2004). Compatibilização de Blendas de Poliamida 6/ABS usando os Copolímeros Acrílicos Reativos MMA-GMA e MMA-MA. Parte 2: Comportamento Termomecânico e Morfológico das Blendas. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 14(1), 22-30.
Agrawal, P., Araújo, E. M., & Mélo, T. J. A. (2008a). Reometria de Torque, Propriedades Mecânicas e Morfologia de Blendas Compatibilizadas de PA6/PEAD. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 18(2), 152-157.
Agrawal, P., Araújo, E. M., & Mélo, T. J. A. (2008). Effect of the processing method on the mechanical properties and morphology of compatibilized PA6/LDPE blends. Journal of Materials Science, 43(6), 4443–4449.
Agrawal, P., Rodrigues, A. W. B., Araújo, E. M., & Mélo, T. J. A. (2010). Influence of reactive compatibilizers on the rheometrical and mechanical properties of PA6/LDPE and PA6/HDPE blends. Journal of Materials Science, 45(2), 496-502.
Agrawal, P., Rodrigues, A. W. B., Araújo, E. M., & Mélo, T. J. A. (2009). Blendas de PA6/PE: avaliação da reatividade de diferentes compatibilizantes com a PA6 por reometria de torque. Revista Eletrônica de Materiais e Processos, 4(3), 1-10.
Bassani, A., Pessan, L. A., & Júnior, E. H. (2002). Propriedades Mecânicas de Blendas de Nylon-6/ Acrilonitrila-EPDM-Estireno (AES) Compatibilizadas com Copolímero Acrílico Reativo (MMA-MA). Polímeros: Ciência e Tecnologia, 12(2), 102-108.
Bassani, A., Pessan, L. A., & Júnior, E. H. (2005). Evolução da Morfologia de Fases de Blendas PA6/AES em Extrusora de Dupla Rosca e Moldagem por Injeção. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 15(3), 176-185.
Barra, G. M. O., Roeder, J., Soldi, V., Pires, A. T. N., & Agnelli, J. A. M. (2003). Blendas de Poliamida 6/Elastômero: Propriedades e Influência da Adição de Agente Compatibilizante. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 13(2), 94-101.
Bezerra, E. B., França, D. C., Morais, D. D. S., Ferreira, E. S. B., Araújo, E. M., & Wellen, R. M. R. (2017). Comportamento reológico do Bio-PE e do PCL na presença do PEgAA e PEgMA. Matéria (Rio J.), 22 (1), e11798.
Bezerra, E. B., Leite, A. M. D., Araújo, E. M., & Mélo, T. J. A. (2014). Obtenção e Caracterização de Membranas Obtidas a Partir de Blendas Poliméricas de Poliamida 6. Polímeros, 24(3), 381-387.
Bo, J., Feipeng, C., Xianzhong, Q., Bo, W., Guilin, J., & Jinhua, G. (2021). The influence of extrusion process on micromorphology of PA 6/POE/POE-g-MA ternary blends: A quantitative analysis. Journal of Elastomers & Plastics, 53(2), 110-122.
Castro, L. D. C., Oliveira, A. D., Kersch, M., Altstadt, V., & Pessan, L. A. (2016). Effects of mixing protocol on morphology and properties of PA6/ABS blends compatibilized with MMA-MA. Journal of Applied Polymer Science, 133(27), 1-8.
Carvalho, A. P. A., & Sirqueira, A. S. (2016). Effect of compatibilization in situ on PA/SEBS blends. Polímeros, 26(2), 123-128.
Chiang, C. R., & Chang, F. C. (1997). Polymer blends of polyamide-6 (PA6) and poly(phenylene oxide) (PPO) compatibilized by styrene-maleic anhydride (SMA) copolymer. Polymer, 38(19) 4807-4817.
Correa, C. A., Yamakawa, R. S., Razzino, C. A., & Júnior, E. H. (2007). Tenacidade à Fratura de Blendas PA 6/ABS Avaliada através do Método EWF (Trabalho Essencial de Fratura) – Parte A: Avaliação do Efeito do Compatibilizante. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 17(1), 36-45.
Esmizadeh, E., Vahidifar, A., Shojaie, S., Naderi, G., Kalaei, M. R., & Mekonnen, T. H. (2021). Tailoring the properties of PA6 into high-performance thermoplastic elastomer: Simultaneous reinforcement and impact property modification. Materials Today Communications, 26(3), 102027.
Filho, E. A. S., Luna, C. B. B., Siqueira, D. D., Araújo, E. M., & Wellen, R. M. R. (2020). Efeito do recozimento nas propriedades mecânicas, térmicas e termomecânicas da PCL. Research, Society and Development, 9(12), e13191210764.
Huang, C. H., Tan, Y. L., Guo, Z. X., & Yu, J. (2018). Reducing water sorption of injection-molded polyamide 6 bars by polymerization-induced diffusion of styrene and grafting with polystyrene. Journal of Applied Polymer Science, 135(18), 46243.
Idumah, C. I. (2021). Recent advancements in self-healing polymers, polymer blends, and nanocomposites. Polymers and Polymer Composites. 29(4), 246-258.
Lima, J. C. C., Araújo, J. P., Agrawal, P., & Mélo, T. J. A. (2016). Efeito do teor do copolímero SEBS no comportamento reológico da blenda PLA/SEBS. Revista Eletrônica de Materiais e Processos, 11(1), 10–17.
Luna, C. B. B., Silva, D. F., & Araújo, E. M. (2015). Estudo do comportamento de blendas de poliamida 6/resíduo de borracha da indústria de calçados. Revista Univap, 20(36), 98-110.
Luna, C. B. B., Silva, D. F., & Araújo, E. M. (2014). Análise do comportamento termomecânico, térmico e mecânico de blendas de PA6/resíduos de borracha. Revista de Engenharia e Tecnologia, 6(1), 160-169.
Luna, C. B. B., Silva, D. F., Araújo, E. M., Melo, & T. J. A., Oliveira, A. D. (2015b). Estudo do comportamento mecânico, termomecânico e morfológico de misturas de poliestireno/composto de borracha reciclada (SBR). Matéria (Rio de Janeiro), 20(2), 322-334.
Luna, C. B. B., Siqueira, D. D., Ferreira, E. S. B., Araújo, E. M., & Wellen, R. M. R. (2020a). Reactive compatibilization as a proper tool to improve PA6 toughness. Materials Research Express, 6(12), 125367.
Luna, C. B. B., Araújo, E. M., Siqueira, D. D., Morais, D. D. S., Filho, E. A. S., & Fook, M. V. L. (2020b). Incorporation of a recycled rubber compound from the shoe industry in polystyrene: Effect of SBS compatibilizer contente. Journal of Elastomers & Plastics, 52(1), 3-28.
Luna, C. B. B., Siqueira, D. D., Ferreira, E. S. B., Silva, W. A., Nogueira, J. A. S., & Araújo, E. M. (2020c). From Disposal to Technological Potential: Reuse of Polypropylene Waste from Industrial Containers as a Polystyrene Impact Modifier. Sustainability, 12(13), 5272.
Luna, C. B. B., Ferreira, E. S. B., Siqueira, D. D., Silva, W. A., Araújo, E. M., & Wellen, R. M. R. (2019a). Tailoring performance of PP/HIPS/SEBS through blending design. Materials Research Express, 6(11), 115321.
Luna, C. B. B., Silva, D. F., Araújo, E. M., Mélo, T. J. A., Bezerra, E. O. T., Siqueira, D. D., & Oliveira, A. D. (2019b). Blends of polystyrene/shoes waste (SBRr): influence of mixture sequence and compatibilizer. Macromolecular Symposia, 383(1), 1800046.
Luna, C. B. B., Ferreira, E. S. B., Silva, L. J. M. D., Silva, W. A., Araújo, E. M., Melo, & J. B. C. A. (2019c). Blends with technological potential of copolymer polypropylene with polypropylene from post-consumer industrial containers. Materials Research Express, 6(12), 125319.
Luna, C. B. B., Siqueira, D. D., Ferreira, E. S. B., Araújo, E. M., & Wellen, R. M. R. (2021). Reactive processing of PA6/EPDM-MA blends as modifier for application and development of high-performance polypropylene. https://doi.org/10.1002/vnl.21846.
Mello, F.B., Nachtigall, S.M.B., Salles, C.D.A., & Amico, S.C. (2018). Compatibilization and mechanical properties of compression-molded polypropylene/high-impact polystyrene blends. Progress in Rubber, Plastics and Recycling Technology, 34(3), 117–127.
Oliveira, A. D., Larocca, N. M., & Pessan, L. A. (2011). Efeito da Sequência de Mistura nas Propriedades de Blendas PA6/ABS Compatibilizadas com o Copolímero SMA. Polímeros, 21(1), 27-33.
Oliveira, A. D., Castro, L. D. C., Beatrice, C. A. G., Lucas, A. A., & Pessan, L. A. (2017). Effect of Maleic Anhydride Content in Properties of PA6/AES Blends Compatibilized with MMA-MA. Materials Research, 20(6), 1630-1637.
Ren, J., Wang, H., Jian, L., Zhang, J., & Yang, S. (2008). Morphological, thermal and mechanical properties of compatibilized nylon 6/ABS blends. Journal of Macromolecular Sciencew, Part B: Physics, 47(4), 712–722.
Rusayyis, M. A. B., Schiraldi, D., & Maia, J. (2018). Property/morphology relationships in SEBS- compatibilized HDPE/poly (phenylene ether) blends. Macromolecules, 51 (16), 6513- 6523.
Silva, D. F., Luna, C. B. B., Silva, G., Araújo, E. M., & Mélo, T. J. A. (2014). Avaliação das propriedades mecânicas de blendas de poliestireno/composto de borracha reciclada (SBRr). Revista Eletrônica de Materiais e Processos, 9(2), 92–97.
Sundararaj, U., & Macosko, C. (1995). Drop breakup and coalescence in polymer blends: the effects of concentration and compatibilization. Macromolecules, 28(8), 2647-2657.
Tan, Y. L, Huang, C. H., Guo, Z. X., & Yu, J. (2018). Morphology and Mechanical Properties of Polyamide 6/Polystyrene Blends Prepared by Diffusion and Subsequent Polymerization of Styrene in Polyamide 6 Pellets. Materials, 11(5), 776.
Wang, C., Su, J. X., Li, J., Yang, H., Zhang, Q., Du, Z. R., & Fu, Q. (2006). Phase morphology and toughening mechanism of polyamide 6/EPDM-g-MA blends obtained via dynamic packing injection molding. Polymer, 47(9), 3197-3206.
Wang, Y., Zhang, Y., Xu, Y., Liu, X., & Guo, W. (2021). Research on compatibility and surface of high impact bio-based polyamide. High Performance Polymers. https://doi.org/10.1177/09540083211005511.
Wei, Z., Wang, R., Zhang, C., Wang, J., Yang, Y., Wang, W., & Cao, Y. (2021). Preparation and characterization of super-toughened PA6/r-PVB blends with “transplanted” multicore morphology by reactive compatibilization. European Polymer Journal, 143(1), 110173.
Wilkinson, A. N., Laugel, L., Clemens, M. L., Harding, V. N., & Marin, M. (1999). Phase structure in polypropylene/PA6/SEBS blends. Polymer, 40(17), 4971-4975.
Xu, M., Lu, J., Qiao, Y., Wei, L., Liu, T., Lee, P. C., Zhao, L., & Park, C. B. (2020). Toughening mechanism of long chain branched polyamide 6. Materials & Design, 196(11), 109173.
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