Uso de Resíduo Industrial a Base de Resina Fenólica como Carga para o Polipropileno
Use of Industrial Waste Based on Phenolic Resin as Filler for Polypropylene
Cavalcante, André P.; Canto, Leonardo B.
http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282012005000031
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.22, n3, p.245-252, 2012
Resumo
O objetivo deste estudo foi analisar a viabilidade técnica do uso de resíduo industrial composto de resina fenólica, lignocelulose, carbonato de cálcio, talco, mica e negro de fumo como carga para o polipropileno (PP). Compósitos de PP com 10, 15 e 20% em massa do resíduo foram processados em extrusora de rosca dupla e moldados por injeção. Os compósitos moldados foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), análises térmicas (DSC e TGA), ensaios mecânicos (tração, flexão e impacto) e ensaio termo-mecânico (HDT). Os compósitos moldados apresentaram partículas do resíduo com tamanhos inferiores a 500 μm dispersas na matriz de polipropileno. As partículas do resíduo atuaram como agentes de nucleação da cristalização do PP. Os compósitos apresentaram maior resistência à degradação térmica, balanço de rigidez e resistência com aumento do módulo sob flexão e diminuição da resistência à tração, manutenção da resistência ao impacto sob entalhe, e aumento da temperatura de distorção ao calor (HDT). O desempenho dos compósitos demonstrou que o resíduo industrial de resina fenólica pode ser empregado como carga funcional para o PP. Além disso, os compósitos desenvolvidos representam uma alternativa para a reciclagem do resíduo industrial de resina fenólica.
Palavras-chave
Compósitos de polipropileno, resina fenólica, reciclagem
Abstract
The aim of this study was to assess the technical feasibility of using industrial waste composed of phenolic resin, lignocellulose, calcium carbonate, talc, mica and carbon black as filler for polypropylene (PP). Composites of PP with 10, 15 and 20 wt% of the waste were processed in a twin-screw extruder followed by injection molding. Molded composites were characterized by scanning electron microscopy (SEM), thermal analyses (DSC and TGA), mechanical tests (tensile, flexural and impact) and thermo-mechanical test (HDT). The composites showed residue particles with sizes less than 500 μm dispersed in the PP matrix. The residue particles acted as nucleating agents for PP crystallization. The composites showed greater thermal degradation resistance as compared to PP. The composites showed a balance of stiffness and mechanical strength with increase of the flexural module and decrease of the tensile strength. The notched impact strength was not altered and the heat distortion temperature (HDT) of the composites was increased as compared to PP. The performance of the composites developed here showed that the industrial waste based on phenolic resin can be used as functional filler for PP. Furthermore, these composites are an alternative for the recycling of the phenolic resin industrial waste.
Keywords
Polypropylene composites, phenolic resin, recycling
References
1. Moore, P. E. - “Polypropylene Handbook: Polymerization,
characterization, properties, aplications”, Hanser, Munich (1996).
2. Mano, E. B. - “Polímeros como materiais de engenharia”, Edgard Blücher, São Paulo (2000).
3. Goodman, S. H. - “Handbook of Thermosetting Plastics”, Noyes Publication, New Jersey (1998).
4. Domininghaus, H. - “Plastics for engineers”, Hanser, Munich (1993).
5. Lubin, G. - “Handbook of Fiberglass and Advanced Plastics Composites”, Van Nostrand Reinhold Company, New York (1969).
6. Pickering, S. J. - Compos. Part A, Appl. Sci. Manuf., 37, p.1206 (2006). http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesa.2005.05.030
7. Cunliffe, A. M.; Jones, N. & Williams, P. T. – J. Anal. Appl. Pyrolys., 70, p.315 (2003). http://dx.doi.org/10.1016/S0165-2370(02)00161-4
8. Cavalcante, A. P. - “Compósitos de polipropileno e resíduo industrial de resina fenólica”, Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Brasil (2010).
9. Groning, M.; Eriksson, H.; Hakkarainen, M. & Albertsson, A. C. – Polym. Degrad. Stab., 91, p.1815 (2006).
10. Groning, M.; Hakkarainen, M. & Albertsson, A. C. - Polym. Adv. Technol., 12, p. 501 (2004).
11. Cui, L.; Zhang, Y.; Zhang, Y. & Zhang, X. - Eur. Polym. J., 43, p.5097 (2007). http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2007.08.023
12. Silva, A. L. N.; Rocha, M. C. G.; Guimarães, M. J. O. C.; Lovisi, H.; Coutinho, F. M. B. & Santa Maria, L. C. - Polímeros, 11, p.135 (2001). http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282001000300013
13. McGenity, P. M.; Hooper, J. J.; Paynter, C. D.; Riley, A. M.; Nutbeem, C.; Elton, N. J. & Adams, J. M. - Polymer, 33, p.5215 (1992). http:// dx.doi.org/10.1016/0032-3861(92)90804-6
14. Jikan, S. S.; Samsudin, M. S. F.; Ariff, Z. M.; Ishak, Z. A. M. & Ariffin, A. - J. Reinf. Plast. Compos., 28, p.2577 (2009). http://dx.doi. org/10.1177/0731684408092440
15. Yang, K.; Yang, Q.; Li, G.; Sun, Y. & Feng, D. - Polym. Compos., 27, p.443 (2006). http://dx.doi.org/10.1002/pc.20211
16. Shelesh-Nezhad, K. & Taghizadeh, A. - Polym. Eng. Sci., 47, p.2124 (2007). http://dx.doi.org/10.1002/pen.20940
2. Mano, E. B. - “Polímeros como materiais de engenharia”, Edgard Blücher, São Paulo (2000).
3. Goodman, S. H. - “Handbook of Thermosetting Plastics”, Noyes Publication, New Jersey (1998).
4. Domininghaus, H. - “Plastics for engineers”, Hanser, Munich (1993).
5. Lubin, G. - “Handbook of Fiberglass and Advanced Plastics Composites”, Van Nostrand Reinhold Company, New York (1969).
6. Pickering, S. J. - Compos. Part A, Appl. Sci. Manuf., 37, p.1206 (2006). http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesa.2005.05.030
7. Cunliffe, A. M.; Jones, N. & Williams, P. T. – J. Anal. Appl. Pyrolys., 70, p.315 (2003). http://dx.doi.org/10.1016/S0165-2370(02)00161-4
8. Cavalcante, A. P. - “Compósitos de polipropileno e resíduo industrial de resina fenólica”, Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Brasil (2010).
9. Groning, M.; Eriksson, H.; Hakkarainen, M. & Albertsson, A. C. – Polym. Degrad. Stab., 91, p.1815 (2006).
10. Groning, M.; Hakkarainen, M. & Albertsson, A. C. - Polym. Adv. Technol., 12, p. 501 (2004).
11. Cui, L.; Zhang, Y.; Zhang, Y. & Zhang, X. - Eur. Polym. J., 43, p.5097 (2007). http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2007.08.023
12. Silva, A. L. N.; Rocha, M. C. G.; Guimarães, M. J. O. C.; Lovisi, H.; Coutinho, F. M. B. & Santa Maria, L. C. - Polímeros, 11, p.135 (2001). http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282001000300013
13. McGenity, P. M.; Hooper, J. J.; Paynter, C. D.; Riley, A. M.; Nutbeem, C.; Elton, N. J. & Adams, J. M. - Polymer, 33, p.5215 (1992). http:// dx.doi.org/10.1016/0032-3861(92)90804-6
14. Jikan, S. S.; Samsudin, M. S. F.; Ariff, Z. M.; Ishak, Z. A. M. & Ariffin, A. - J. Reinf. Plast. Compos., 28, p.2577 (2009). http://dx.doi. org/10.1177/0731684408092440
15. Yang, K.; Yang, Q.; Li, G.; Sun, Y. & Feng, D. - Polym. Compos., 27, p.443 (2006). http://dx.doi.org/10.1002/pc.20211
16. Shelesh-Nezhad, K. & Taghizadeh, A. - Polym. Eng. Sci., 47, p.2124 (2007). http://dx.doi.org/10.1002/pen.20940
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