Influência das Condições de Processamento na Obtenção de Blendas PBT/ABS
Influence of the Processing Parameters During Preparation of PBT/ABS Blends
Ambrósio, José D.; Pessan, Luiz A.; Larocca, Nelson M.; Hage Junior, Elias
http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282010005000051
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.20, n4, p.315-321, 2010
Resumo
Foram desenvolvidos dispositivos para obtenção de fitas extrudadas de blendas poli(tereftalato de butileno)/terpolímero acrilonitrila-butadieno-estireno (PBT/ABS), que serviram para correlacionar diretamente as condições de preparação destas blendas em extrusoras com rosca dupla corotacional e interpenetrante (ERDCI) com as suas propriedades. Quando compatibilizada com terpolímero reativo metacrilato de metila-co-metacrilato de glicidila-co-acrilato de etila (MGE), a blenda ternária PBT/ABS/MGE apresentou maior viscosidade, menor entalpia de fusão e menor temperatura de transição frágil dúctil (TTFD) que a blenda binária PBT/ABS, devido possivelmente à reação do grupo epóxi do MGE com os terminais de cadeias do PBT. A blenda compatibilizada e processada com velocidade de rotação das roscas de 120 rpm apresentou maior viscosidade, menor entalpia de fusão e melhores propriedades de resistência ao impacto que aquela processada a 240 rpm. A maior velocidade de rotação das roscas pode ter degradado os componentes da blenda. A taxa de alimentação foi a variável de processo que mais influenciou nas propriedades da blenda, pois a taxa de 3,5 kg/h deteriorou completamente as propriedades de impacto, reduziu a viscosidade e aumentou a entalpia de fusão, quando comparada com a taxa de 7,0 kg/h. A deterioração das propriedades de impacto foi atribuída ao maior tempo de residência da blenda na ERDCI, que submeteu a blenda ao cisalhamento e à temperatura por mais tempo, causando degradação dos componentes da blenda.
Palavras-chave
Blenda PBT/ABS, extrusora com rosca dupla, processamento de polímeros
Abstract
In order to correlate processing conditions in intermeshing co-rotational twin-screw extrusion (ICTSE) and properties of PBT/ABS blends, devices have been developed to obtain extruded strips from PBT/ABS blends. The PBT/ABS blend compatibilized with reactive copolymer methyl methacrylate- glycidyl methacrylate (MGE) has shown higher viscosity, lower heat of fusion and lower ductile-brittle transition temperature (DBTT) when compared to the non compatibilized PBT/ABS blend, possibly due to chemical reactions between MGE epoxy groups and the molecule end groups from PBT. Concerning the screw rotation, the compatibilized blend processed with 120 rpm has shown higher viscosity, lower heat of fusion and better impact strength properties than the one processed with 240 rpm. This could be a consequence of degradation of the blend components, caused by higher screw rotation. The feeding rate has presented itself as the processing parameter with the greater influence on blend properties. A feeding rate of 3.5 kg/h has severely compromised impact strength properties, reduced the viscosity and increased the heat of fusion, in contrast to a feeding rate of 7.0 kg/h. These observations can be attributed to a higher residence time, with the blend being submitted to higher temperature and shear for a long time, leading to the degradation of blend constituents.
Keywords
PBT/ABS blend, twin screw extruder, polymer processing
References
1. Hage Jr., E.; Hale, W.; Keskula, H. & Paul, D. R. - Polymer, 38, p.3237
(1997).
2. Hale, W.; Keskula, H. & Paul, D. R. - Polymer, 40, p.365 (1999).
3. Hale, W.; Keskula, H. & Paul, D. R. - Polymer, 40, p.3665 (1999).
4. Hale, W.; Pessan L. A.; Keskula, H. & Paul, D. R. - Polymer, 40, p.4237 (1999).
5. Mantovani, G. L. - “Compatibilização por extrusão reativa de blendas poliméricas PBT/ABS” - Tese de Doutorado, Universidade Federal de São Carlos, Brasil (2002).
6. Mantovani, G. L.; Canto, L. B.; Hage Jr., E. & Pessan, L. A. - Macromol. Symp., 176, p.167 (2001).
7. Ito, E. N.; Pessan, L. A.; Covas, J. A. & Hage Jr., E. - Intern. Polym. Process., 18, p.376 (2003).
8. Ito, E.N.; Pessan, L.A.; Hage Jr., E. & Covas, J.A. - Polímeros, 14-2, p.83 (2004).
9. Larocca, N. M.; Hagek Jr., E. & Pessan, L. A. - J. Polym. Sci. - Polym. Phys., 43, p. 5265 (2005).
10. Canto, L. B.; Hage Jr., E. & Pessan, L. A. - J. Appl. Polym. Sci., 102, p. 5795 (2006).
11. Canto, L. B.; Mantovani, G. L.; Covas, J. A.; Hage Jr. E. & Pessan, L. A.- J. Appl. Polym. Sci., 104, p.102 (2007).
12. Ambrósio, J. D. - “Análise da influência das condições de processamento sobre as características da blenda PBT/ABS preparada por extrusão em rosca dupla”, Tese de Doutorado, Universidade Federal de São Carlos, Brasil (2007).
13. Yao, Z.; Lin, M.; Zhou, J.; Wang, H.; Zhong, W. & Du, Q. - Polymer Eng. Sci., 47, p.1943 (2007).
14. Sun, S.; Tan, Z.; Zhou., C.; Zhang, M. & Zhang, H. - Polym. Compos., 28, p.484 (2007).
15. White, J. L. - “Twin Screw Extruder”, Oxford Univ. Press, New York (1991).
16. Todd, D. B. - “Plastics Compounding – Equipment and Processing”, Hanser Publishers, Munich (1998).
17. Rauwendaal, C. - “Polymer Extrusion”, Hanser Publishers, New York (1986).
18. Meijer, H. E. H. - “Material Science and Technology - A comprehensive Treatment”, Wiley Publishers, New York (1997).
19. Bravo, V. L. & Hrymak, N. - Polymer Eng. Sci., 40, p.525 (2000).
20. McCullough, T. W. & Hilton, B. T. - “The extrusion performance of corotating intermeshing twin-screw extruder screw elements”, in: Anais SPE-ANTEC technical papers, p. 3772 (1993).
21. Yang, K. - Polym. Eng. Sci., 39, p.1667 (1999).
22. Potente, H.; Bastian, M.; Bergemann, K.; Senge, M.; Scheel, G. & Winckelmann, T. - Polym. Eng. Sci., 41, p.222 (2001).
23. Gonzáles, R.N.; De Kee D. – Polymer, 37, p.4689 (1996).
24. Oosterlinck, F.; Vinckier, I.; Mours, M.; Laun, H. M. & Moldenares, P. - Rheol. Acta, 44, p.631 (2005).
25. Machado, A. V.; Covas, J. A. & Duin, M. V. - J. Appl. Polym. Sci., 71, p.135 (1999).
26. Huneault, M. A.; Champagne, M. F. & Luciani, A. - Polym. Eng. Sci., 36, p.1694 (1996).
27. ASTM D256 - Determination the Izod impact resistance of plastics (2002).
28. Tomar, N. & Maiti, S. N. - J. Appl. Polym. Sci., 113, p.1657 (2009).
29. Werner, W. & Andersen, P. - “Application of co-rotating twin screw extruders based on torque, volume and rpm”, in: Anais SPE-ANTEC technical papers, p.342 (2005).
30. Utracki, L. A. & Shi, Z. H. - Polym. Eng. Sci., 32, p.1824 (1992).
31. Hongfei, C. & Manas-Zloczower, I. - Polym. Eng., Sci. 37, p.1082 (1997).
32. Correa, C. A.; Yamakawa, R. S. & Hage Jr., E - Polímeros, 9-1, p.76 (1999).
33. Shearer, G. & Tzoganakis, C. - Polym. Eng. Sci., 41, p.2206 (2001).
2. Hale, W.; Keskula, H. & Paul, D. R. - Polymer, 40, p.365 (1999).
3. Hale, W.; Keskula, H. & Paul, D. R. - Polymer, 40, p.3665 (1999).
4. Hale, W.; Pessan L. A.; Keskula, H. & Paul, D. R. - Polymer, 40, p.4237 (1999).
5. Mantovani, G. L. - “Compatibilização por extrusão reativa de blendas poliméricas PBT/ABS” - Tese de Doutorado, Universidade Federal de São Carlos, Brasil (2002).
6. Mantovani, G. L.; Canto, L. B.; Hage Jr., E. & Pessan, L. A. - Macromol. Symp., 176, p.167 (2001).
7. Ito, E. N.; Pessan, L. A.; Covas, J. A. & Hage Jr., E. - Intern. Polym. Process., 18, p.376 (2003).
8. Ito, E.N.; Pessan, L.A.; Hage Jr., E. & Covas, J.A. - Polímeros, 14-2, p.83 (2004).
9. Larocca, N. M.; Hagek Jr., E. & Pessan, L. A. - J. Polym. Sci. - Polym. Phys., 43, p. 5265 (2005).
10. Canto, L. B.; Hage Jr., E. & Pessan, L. A. - J. Appl. Polym. Sci., 102, p. 5795 (2006).
11. Canto, L. B.; Mantovani, G. L.; Covas, J. A.; Hage Jr. E. & Pessan, L. A.- J. Appl. Polym. Sci., 104, p.102 (2007).
12. Ambrósio, J. D. - “Análise da influência das condições de processamento sobre as características da blenda PBT/ABS preparada por extrusão em rosca dupla”, Tese de Doutorado, Universidade Federal de São Carlos, Brasil (2007).
13. Yao, Z.; Lin, M.; Zhou, J.; Wang, H.; Zhong, W. & Du, Q. - Polymer Eng. Sci., 47, p.1943 (2007).
14. Sun, S.; Tan, Z.; Zhou., C.; Zhang, M. & Zhang, H. - Polym. Compos., 28, p.484 (2007).
15. White, J. L. - “Twin Screw Extruder”, Oxford Univ. Press, New York (1991).
16. Todd, D. B. - “Plastics Compounding – Equipment and Processing”, Hanser Publishers, Munich (1998).
17. Rauwendaal, C. - “Polymer Extrusion”, Hanser Publishers, New York (1986).
18. Meijer, H. E. H. - “Material Science and Technology - A comprehensive Treatment”, Wiley Publishers, New York (1997).
19. Bravo, V. L. & Hrymak, N. - Polymer Eng. Sci., 40, p.525 (2000).
20. McCullough, T. W. & Hilton, B. T. - “The extrusion performance of corotating intermeshing twin-screw extruder screw elements”, in: Anais SPE-ANTEC technical papers, p. 3772 (1993).
21. Yang, K. - Polym. Eng. Sci., 39, p.1667 (1999).
22. Potente, H.; Bastian, M.; Bergemann, K.; Senge, M.; Scheel, G. & Winckelmann, T. - Polym. Eng. Sci., 41, p.222 (2001).
23. Gonzáles, R.N.; De Kee D. – Polymer, 37, p.4689 (1996).
24. Oosterlinck, F.; Vinckier, I.; Mours, M.; Laun, H. M. & Moldenares, P. - Rheol. Acta, 44, p.631 (2005).
25. Machado, A. V.; Covas, J. A. & Duin, M. V. - J. Appl. Polym. Sci., 71, p.135 (1999).
26. Huneault, M. A.; Champagne, M. F. & Luciani, A. - Polym. Eng. Sci., 36, p.1694 (1996).
27. ASTM D256 - Determination the Izod impact resistance of plastics (2002).
28. Tomar, N. & Maiti, S. N. - J. Appl. Polym. Sci., 113, p.1657 (2009).
29. Werner, W. & Andersen, P. - “Application of co-rotating twin screw extruders based on torque, volume and rpm”, in: Anais SPE-ANTEC technical papers, p.342 (2005).
30. Utracki, L. A. & Shi, Z. H. - Polym. Eng. Sci., 32, p.1824 (1992).
31. Hongfei, C. & Manas-Zloczower, I. - Polym. Eng., Sci. 37, p.1082 (1997).
32. Correa, C. A.; Yamakawa, R. S. & Hage Jr., E - Polímeros, 9-1, p.76 (1999).
33. Shearer, G. & Tzoganakis, C. - Polym. Eng. Sci., 41, p.2206 (2001).
Facebook
Google+
Twitter
LinkedIn
Mendeley
StumbleUpon
CiteULike
Reddit
Email