Obtenção de Compósitos de Resíduos de Ardósia e Polipropileno
Composites Obtained by the Combination of Slate Powder and Polypropylene
Oréfice, Rodrigo L.; Vasconcelos, Wander L.; Mansur, Herman; Carvalho, Giovanna M. X. de
http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282007000200008
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.17, n2, p.98-103, 2007
Resumo
O uso de ardósia em construções tem frequentemente resultado na produção de uma grande quantidade de resíduos particulados que tem pequeno valor mercadológico e grande potencial de danificação do meio ambiente. Neste trabalho, partículas de ardósia foram testadas como agente de reforço em polipropileno. Polipropileno e partículas de ardósia foram misturados em um misturador em diferentes frações. Anidrido maleico foi também usado durante a mistura para induzir modificações no polipropileno que levassem a um aumento na interação entre os componentes. As amostras foram caracterizadas por espectroscopia no infravermelho (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura. Materiais contendo 5 e 10% de ardósia produziram amostras com características ópticas semelhantes à rocha original. As análises por FTIR e microscopia eletrônica de varredura sugeriram que as modificações químicas no polipropileno levaram a uma melhoria parcial das interações interfaciais entre as partículas de ardósia e o polímero. Propriedades mecânicas, avaliadas por meio de ensaios de resistência à tração, mostraram que a adição das partículas de ardósia não alterou significativamente a resistência mecânica do polipropileno. Assim sendo, a incorporação de partículas de ardósia em polipropileno surge como uma tecnologia potencial para a produção de sistemas com algumas propriedades mecânicas comparáveis ao polipropileno puro, baixo custo, propriedades ópticas próximas às da ardósia e habilidade de minimizar problemas ambientais decorrentes da presença de resíduos derivados de atividades industriais.
Palavras-chave
Ardósia, aproveitamento de resíduos, compósitos, polipropileno
Abstract
The use of slate rock in constructions often results in the production of large amount of residual powder that has very low economical value and can also damage the environment. In this work, slate powder was tested as a reinforcing agent for polypropylene. Polypropylene and slate powder were mixed in different ratios in a mixer. Maleic anhydride was also used during the mixing to induce chemical modification of polypropylene in order to improve interactions between the polymer and the inorganic powder. Samples were characterized by infrared spectroscopy and scanning electron microscopy. Samples obtained by adding 5 and 10 wt. % of slate powder in polypropylene had optical properties close to those of commercial slate. FTIR and electron microscopy results suggested that chemical modification of polypropylene led to a partial improvement on the interfacial interactions between slate powder and the polymer. Mechanical properties evaluated by using tensile tests showed that the slate powder did not affect substantially the mechanical strength of polypropylene. Therefore, the incorporation of slate powder in polypropylene emerges as a potential technology for production of systems with some mechanical properties comparable to pure polypropylene, low cost, optical properties close to pure slate and ability to minimize environment problems caused by the presence of residual powder derived from industrial activities.
Keywords
Slate, industrial waste, composites, polypropylene
References
1. Robson, S. & Goodhead, T. C. - J. Mat. Proc. Techn., 139, p.327 (2003).
2. Georgopoulos, S. Th.; Tarantili, P. A.; Avgerinos, E.; Andreopoulos, A. G. & Koukios, E. G. - Polym. Deg. Stability, 90, p.303 (2005).
3. Selkea, S. E. & Wichman, I. - Composites: Part A, 35, p.321 (2004).
4. Hoberg, H. I. - “Waste treatment techniques. Institute for Mineral Processing”, Coking and Briquetting, (2000).
5. Mallick, P. K. - Fiber-Reinforced Composites. Marcel Dekker, New York (1993).
6. Oréfice, R. L.; Hench, L. L. & Brennan, A. B. - J. Braz. Soc. Mech. Sci., 23, p.1 (2001).
7. DeArmitt, C. & Breese, K. D. - Plast Addit Comp, Sept, p.28 (2001).
8. Bader, M. G. - Comp Part A App. Sci Manufac, 93, p.913 (2002).
9. Busico, V. & Cipullo, R. - Prog. Polym. Sci., 26, p. 443 (2001).
10. Thio, Y. S.; Argon, A. S.; Cohen, R. E. & Weinberg, M. - Polymer, 43, p.3661 (2002).
11. Hartikainen, J.; Hine, P.; Szabó, J. S.; Lindner, M.; Harmia, T.; Duckett, R. A. & Friedrich, K. - Composites Sci. and Tech., 65, p.257 (2005).
12. Shi, D.; Yang, J.; Yao, Z.; Wang, Y.; Huang, H.; Jing, W.; Yin, J. & Costa, G. - Polymer, 42, p.5549 (2001).
13. Tjong, S. C.; Xu, S.; Li, R. K. & Mai, Y. - Composites Sci. and Tech., 62, p.831 (2002).
14. Souza, L. P. F. & Mansur, H. S. - J. Mat. Proc. Techn., 145, p.14 (2004).
15. Moad, G. - Prog. Polym. Sci., 24, p.81 (1999).
16. Felix, J. M. & Gatenholm, P. - J. Appl. Polym. Sci., 42, p.609 (1991).
17. Sclavons, M.; Laurent, M.; Devaux, J. & Carlier, V. - Polymer, 46, p.8062 (2005).
18. Hattotuwa G.B.; Premalal, H. & Ismail, A. Baharin - Polymer Testing 21, p.833 (2002).
19. Demjén, Z.; Pukánszki, B. & Nagy, J. - Composites: Part A, 29A, p.323 (1998).
20. Mareri, P.; Bastide, S.; Binda, N. & Crespy, A. - Composites Sci. Tech., 58, p.747 (1998).
21. Sinien, L.; Xiaoguang, Z. & Zongneng, Q. - J. Mat. Sci., 27, p.4633 (1992).
Facebook
Google+
Twitter
LinkedIn
Mendeley
StumbleUpon
CiteULike
Reddit
Email